热处理对高铬铸铁组织和性能的影响

研究了不同热处理状态下高铬白口铸铁显微组织,探讨了热处理对高铬铸铁冲击韧性和硬度的影响,并确定了组织与性能的相关性。分别采用金相显微镜观察热处理后高铬铸铁显微组织,洛氏硬度计测定高铬铸铁的硬度,冲击试验机测定冲击韧性。结果表明：高铬铸铁随着淬火温度的升高,硬度先升后降,冲击韧性则相反。在1 000℃淬火空冷,并在400℃回火时,材料可以获得良好的综合力学性能。     

铝钒合金化对高铬铸铁组织与性能的影响

探讨了铝、钒合金化对屈氏体高铬铸铁组织与性能的影响。实验结果表明,含Al 0.20％—0.30％ 可显著改善碳化物的大小及分布,使其变成岛状,并细化了基体组织,提高其耐磨性及冲击韧性。含 V 0.40％—0.50％ 可使铸态高铬铸铁的冲击韧性、硬度及耐磨性均得到提高。因此,采用铝、钒合金化办法,是改善高铬铸铁组织与性能的有效途径之一。     

硅对中碳低合金贝氏体/马氏体复相耐磨钢的影响

研究了不同含量的硅元素和热处理工艺对中碳低合金钢的组织与性能的影响.在中碳钢中,加入少量的硅、锰、铬合金元素,采用中频感应炉进行熔炼,砂型浇注.炉料由废钢、生铁、硅铁、锰铁、铬铁组成,浇注出的试样用箱式电阻炉加热到910℃,保温2h,于硝盐槽中进行等温淬火,分别为280℃保温1.5h,2h和2.5h.对热处理后的试样和铸态下的原始试样进行洛氏硬度和冲击韧性试验,对比发现,经过热处理后的试样硬度和冲击韧性性能均有明显提高,采用金相显微镜对试样进行组织观察,发现热处理后的试样得到贝氏体与马氏体组织.试验表明:贝氏体与马氏体复相可以有效提高硬度和冲击韧性,冲击韧性最高为27.623J/mm2,洛氏硬度最高达到57.25.     

过共晶超高铬铸铁合金的组织与性能

研究了过共晶超高铬铸铁的组织和热处理工艺对其性能的影响,过共晶超高铬铸铁的铸态组织由初生碳化物M7C3 共晶(M7C3 M23C6) 马氏体 残余奥氏体组成,其中初生碳化物(M7C3)为六方形长秆状.在1050℃淬火的条件下,低温回火时,材料的硬度、冲击韧性的变化不大,回火温度提高到450℃后,材料的硬度显著升高,相应的冲击韧性下降;回火温度继续上升,材料的硬度下降,冲击韧性升高.     

纳米颗粒变质剂对高铬铸铁组织和性能的影响

为提高高铬铸铁的韧性和耐磨性能,以15Cr Mo2Cu1为研究对象,研究纳米颗粒变质剂对高铬铸铁组织、硬度、韧性、耐磨性的影响。对变质处理前后高铬铸铁的硬度和韧性进行实验。结果表明:铸态未变质的组织中,M7C3型碳化物粗大,变质处理后,碳化物尺寸变小,形状由粗大板条状变为小块状;热处理后,变质高铬铸铁硬度平均值可达HRC64.15,冲击平均值可达12.7 J/cm2,提高了耐磨性。     

含硼高铬铸铁的组织及性能

在成分为2.7%C-17%Cr-0.7%M_0的高铬铸铁中设计了含硼量变化范围为0.1～1.2%的五种白口铸铁.考察了其铸态及热处理态的组织;进行了石英砂磨料和绿碳化硅磨料的三体磨损试验及湿式橡胶轮磨损试验;测定了材料的硬度、冲击韧性和断裂韧性.试验结果表明:硼促使化合物体积分数增加,并有新的硼碳化物形成;基体组织中铸态己有马氏体析出,具有更好的淬硬性;三体磨损石英砂磨料时随含硼量增加耐磨性显著提高,对碳化硅磨料则相反;在湿式橡胶轮磨损试验中约在0.9%B 处耐磨性出现了最大值;化合物量相近时,含硼与无硼高铬铸铁的韧性相当.     

热处理工艺对高铬铸铁组织与性能的影响

高铬铸铁被认为是抗磨性能最好的且具有较好韧性的材料,因此在国外这种铸铁的应用十分广泛.铬能改变共晶碳化物的类型,改善碳化物形态,增加硬度,使铸铁韧性及耐磨性提高.为使高铬铸铁具有优越的性能,设计制订了合理的热处理工艺,并试验研究热处理工艺与成分、冷却速度与组织、硬度和冲击韧性之间的关系,在理论上给予一定的分析.     

含钒铸态马氏体高铬铸铁的研究

本研究是在高铬铸铁中加钒以得到铸态马氏体基体。在其他元素含量不变的条件下,即C:3.1%,Cr:17%,Mo:0.8%,Si:1%,变动含钒量(0—4.5%)制得了一批试样,观察其金相组织的变化,测量了基体的显微硬度及试样的宏观硬度,用微区分析测定了钒及铬在碳化物中的含量,试验了试样的耐磨料磨损性能,从而得出合适的含钒量为4%左右。     

水冷铜模铸造Fe_3Al金属间化合物的组织和力学性能

采用中频感应炉熔炼、水冷铜模冷却的方法制备Fe3A1合金.利用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及力学性能测试对铸态及热处理后合金的组织、力学性能和冲击断裂行为进行研究.结果表明:合金的铸态组织为等轴晶,晶粒尺寸大小不均;合金经1 000℃、15 h均匀化退火+炉冷+600℃、1 h中温回火+油淬热处理后,晶界得到细化,晶内和晶界上析出弥散分布的第二相,晶粒尺寸明显长大;热处理后合金的σb提高73 MPa,硬度由铸态时的22.3 HRC提高到了26.2 HRC,但合金的冲击韧性有所下降;铸态时合金的断裂方式主要以沿晶断裂为主,热处理后合金断口呈沿晶+穿晶的混合型断裂特征.     

球化退火对CrWMn钢组织与性能的影响

CrWMn钢为冷作模具钢,要求具有高的硬度、耐磨性以及韧性。其最终热处理通常为淬火和低温回火。为了改善切削加工性能,在最终热处理前需要进行球化退火处理。本文对CrWMn钢分别进行常规球化退火、等温球化退火和循环球化退火处理,然后再进行淬火和低温回火处理。比较其最终热处理后的组织,硬度和冲击韧性的大小。结果表明,CrWMn钢经过常规球化退火,淬火和低温回火处理后具有较高的硬度,但是冲击韧性较差。而采用循环球化退火,淬火和回火后会得到综合的机械性能。实验结果对于制定热处理工艺,优化工艺参数,都具有一定的指导意义。     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明：铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

Fe-1.5C-Mn-0.5Si-0.8Cr钢锻造后的组织与性能

研究了成分(wt%)为1.5%C、1.0%Mn、0.5%Si和0.8%Cr的半钢试样经锻造后正火,再进行等温淬火处理的组织与力学性能,并与直接等温淬火处理铸态试样的组织与性能进行对比分析,利用扫描电镜分析冲击断口形貌。结果表明,铸态半钢经过锻造、正火后再等温淬火工艺,可破碎连续网状分布的块状共晶组织,提高铸态半钢的冲击韧性与硬度。铸态半钢经过锻造、正火后再等温淬火,其内部析出大量的下贝氏体组织,并含有少量的马氏体与残余奥氏体。     

低碳Cr-Mn-Si-Mo空冷贝氏体钢力学性能的研究

以A3钢、硅铁、锰铁、铬铁及钼铁为原料,冶炼成无缺口的冲击试样.试样经过奥氏体化后空冷处理,分别测试了铸态及空冷处理后试样的洛氏硬度、冲击韧性,并在Olympus和扫描电子显微镜（SEM）下观察了其组织形态与断口.试验结果表明,试样经920℃奥氏体化后空冷得到较好的硬度与冲击韧性的匹配,硬度为HRC31.0,冲击韧性为200.775J/cm^2,金相组织以粒状贝氏体为主,含有少量的残余奥氏体.     

高铬铸铁在泥浆泵叶轮上的应用

首先对高铬铸铁泥浆泵叶轮的铸造工艺和热处理工艺进行了研究，并对其耐磨性和冲击韧性进行了试验测试，从化学成分、显微组织和机构性能等方面分析了用高铬铸铁制造泥浆泵叶轮的可行性     

金属Sc对Ti-6Al-4V合金组织演变与性能的影响

采用真空电弧熔炼技术制备了含Sc(质量分数)为0,0.1%,0.3%,0.5%的4种Ti-6Al-4V合金,并利用X射线衍射技术、光学金相显微镜和SHIMADZU HMV硬度计对铸态合金的相组成、等温退火后进行淬火的合金的显微组织和显微硬度进行研究.研究结果表明:在合金的铸态组织中存在大量的类魏氏组织,添加金属Sc减小了魏氏组织的含量与尺寸;经过等温退火及淬火处理后,在合金组织中存在细针状的马氏体组织和少量的类魏氏体组织,同时,随着退火温度的降低,组织中针状马氏体尺寸减小,金属Sc对合金组织起明显的细化作用;在铸态合金中存在的相为Ti3Al,添加金属Sc使α-Ti在低角度的衍射峰强度变弱,在高角度的衍射峰强度变强;添加金属Sc导致Ti-6Al-4V合金片层组织的显微硬度大幅度提高,当Sc含量在0.1%～0.3%时,其显微硬度最适宜;退火态合金的显微硬度比铸态合金的显微硬度提高了很多;金属Sc对α-Ti的固溶强化效果最明显.     

铬元素对低碳钢铸态组织的影响

本文以铬元素对低碳钢铸态组织的影响为研究对象,在0.15C-Fe低碳钢中加入铬元素,制成含量为0.4%,0.8%,1.6%的试样,做热处理、显微组织观察和硬度测试等试验。通过对试验结果分析得知,随着铬含量的增大,奥氏体转变成珠光体的数量就越大,先共析铁素体的含量相对下降。     

钇对2519铝合金铸态组织的影响

采用X射线、光学显微镜及扫描电镜等研究质量分数为0～0.3%的钇对2519铝合金铸态组织的影响.研究结果表明:添加0.1%的钇后2519铝合金的铸态组织明显细化,铸态晶粒尺寸由100μm减少到70μm;但当钇含量超过0.1%时,合金的铸态组织随着钇含量的增加又逐渐粗化;当钇含量为0.3%时,合金铸态晶粒尺寸达200μm左右;钇加入2519铝合金中主要形成Al6Cu6Y稀土化合物并沿晶界分布;钇改变了合金铸态中第二相的形貌及大小,加入适量的钇(0.1%)对2519铝合金铸态中的第二相具有球化和细化作用.     

金属型复合铸造铸态锤头的研制及应用

用高铬铸铁作锤头,用圆钢制成的环状锤柄采用金属型复合铸造,在铸态下获得屈氏体基体＋碳化物。该锤头综合性能良好,在严酷的磨损条件下,耐磨性是高锰钢的2倍左右,且不需热处理,工艺简化,成本降低,具有广阔前景。     

在不同磨料磨损条件下高铬铸铁磨损过程的研讨

通过改变高铬铸铁中的碳含量,而保持其它组分基本不变,得到M_7C_3型碳化物含量在9～42%之间的一系列合金.对每一种合金进行四种不同的热处理,从而使其具有四种不同的基体组织. 在ML-10磨料磨损试验机(二体磨损试验)和自制的自由磨料磨损试验机(三体磨损试验)上,用三种不同硬度的磨料(SiC、Al_2O_3和石榴子石)对这一系列合金进行磨损试验.并利用各种微观观察方法,分析和讨论了高铬铸铁中的两个主要组成相——(Cr,Fe)_7C_3型碳化物和基体在磨损过程中的作用,及其破损失效方式.结果指出:在不同的磨损系统中及在不同硬度的磨料下,合金组成相的破损是不同的,热处理状态强烈地影响了合金的耐磨性和组织破损形式,从而为在实际零件中选择高铬铸铁的成份和热处理提供了一定的依据.     

P92耐热钢接头组织与冲击性能

P92铁素体耐热钢因其优异的高温综合性能而作为超超临界发电机组用钢.采用金相显微镜﹑显微硬度计和扫描电子显微镜等分析方法,研究了TIG自熔焊后760℃回火不同保温时间对P92钢接头组织、显微硬度及冲击性能的影响,从显微组织和断口形貌角度对性能的变化进行了分析.结果表明:P92钢焊态下焊缝区平均显微硬度为400HV_(0.5),冲击韧性值为20J.经回火热处理,焊缝区显微硬度显著降低,冲击韧性提高,接头中δ-铁素体体积分数显著减少.在760℃回火保温7h后,焊缝区平均硬度下降到234HV_(0.5),冲击韧性值增加到86J.随回火时间的延长,断口形貌从韧/脆混合断裂向韧性断裂过渡.