高鉻白口鑄鐵球形頂頭改性研究.pdf

1、高鉻白口鑄鐵是一種應(yīng)用非常廣泛的耐磨材料，其組織及性能的優(yōu)劣直接影響了實(shí)際生產(chǎn)的效率及成本，因此對(duì)其組織及性能的研究具有非常重要的意義。本文從某鋼廠無縫鋼管軋管機(jī)球形頂頭的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，在對(duì)該鋼廠現(xiàn)有球形頂頭失效分析及閱讀和總結(jié)大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)某鋼廠原高鉻白口鑄鐵進(jìn)行適當(dāng)?shù)某煞謨?yōu)化、變質(zhì)處理及熱處理工藝改進(jìn)，利用金相組織觀察、洛氏硬度測(cè)定、沖擊韌性試驗(yàn)、滑動(dòng)磨損試驗(yàn)、XRD物相測(cè)定、SEM組織形貌觀察及EDS能譜成分測(cè)

2、定等手段，較系統(tǒng)地研究和探討熱處理及RE和V變質(zhì)處理工藝對(duì)高鉻白口鑄鐵組織及性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：經(jīng)成分優(yōu)化后的高鉻白口鑄鐵(2.03％C、18.02%Cr)，在770~1200℃℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行脫穩(wěn)處理，鑄態(tài)奧氏體組織向馬氏體組織轉(zhuǎn)變，同時(shí)析出二次碳化物，試樣硬度和耐磨性能隨溫度的提高呈先增后減的趨勢(shì)，在1010℃時(shí)出現(xiàn)峰值。采用1010×5h℃淬火+砂冷，400×5h℃回火+砂冷的脫穩(wěn)熱處理工藝處理后的高鉻白口鑄鐵鑄

3、態(tài)沖擊韌性為4.9J/cm2、硬度達(dá)55.2HRC，磨損失重較鑄態(tài)試樣減少了16%，材料耐磨性能得到一定程度的提高。分級(jí)保溫處理可使高鉻白口鑄鐵硬度得到大幅提高的同時(shí)，沖擊韌性仍保持很高水平。在本試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，高鉻白口鑄鐵的硬度隨第一級(jí)保溫溫度的提高而降低，隨第二級(jí)保溫溫度的提高而提高；沖擊韌性隨第一級(jí)保溫溫度提高而提高，隨第二級(jí)保溫溫度的提高而降低；磨損失重隨第一級(jí)保溫溫度及第二級(jí)保溫溫度的提高均呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)。采用1150×2

4、h℃→爐冷→890×4h℃→砂冷→400×5h℃→砂冷的分級(jí)保溫處理工藝處理后的試樣，在硬度高達(dá)52HRC的同時(shí)，沖擊韌性高達(dá)5.76J/cm2，磨損失重較鑄態(tài)試樣減少了24%，較常規(guī)脫穩(wěn)處理優(yōu)化工藝處理后的試樣減少了10%，耐磨性能明顯提高。
　　研究結(jié)果還表明：適量的RE和V復(fù)合變質(zhì)處理高鉻白口鑄鐵(2.03%C、18.02%Cr)，可顯著細(xì)化顯微組織晶粒，改善碳化物的形態(tài)及分布，共晶碳化物形態(tài)由連續(xù)、網(wǎng)狀、粗大板條狀向孤立、