熱處理對高硼鐵基合金性能和組織影響研究.pdf

1、高硼鐵基合金是以硼化物為耐磨相的新型合金材料，與傳統(tǒng)耐磨材料相比，高硼鐵基合金的經(jīng)濟(jì)性好，生產(chǎn)工藝簡單，性能方面有很好的硬度、耐磨性，并有一定的韌性。作為一種新型耐磨材料，有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。
　　 通過正交試驗(yàn)得到高硼鐵基合金的最優(yōu)成分為C0.43％，B2.5％，Cr1.0％。此時耐磨相硼化物為Fe2B。本文還研究了熱處理對高硼鐵基合金性能和組織的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在930～1030℃的淬火加熱溫度范圍內(nèi)，溫度越高，對硼

2、化物網(wǎng)狀形態(tài)改善得越好，所得材料的沖擊韌性也更高。在500～600℃的回火加熱溫度范圍內(nèi)，溫度越低，性能越好，回火溫度在550～600℃時會產(chǎn)生二次回火脆性，使材料的性能大幅下降。淬火冷卻介質(zhì)選用10％氯化鈉Nacl水溶液比用水好，所得試樣的的綜合力學(xué)性能更優(yōu)，其中平均抗彎強(qiáng)度提高47％，平均沖擊韌性提高31％，平均硬度降低5％。得到最優(yōu)熱處理方案為：加熱到1030℃保溫90min后淬火，然后在500℃回火120min。此時工件的力學(xué)性

3、能為：硬度HRC64.5，沖擊韌性6.9 J·cm-2，抗彎強(qiáng)度為967.64 MPa。與鑄態(tài)試樣相比，硬度提高11％，沖擊韌性為鑄態(tài)的2.3倍，抗彎強(qiáng)度提高23％，采用此熱處理工藝后所得基體組織為回火馬氏體+回火屈氏體。
　　 針對高硼鐵基合金的性能特點(diǎn)，本文還嘗試了一種新型熱處理方法：直接對鑄態(tài)高硼鐵基合金進(jìn)行高溫回火。當(dāng)回火溫度為550℃時，所得試樣的硬度為HRC55.8、沖擊韌性為4.3 J.cm-2、抗彎強(qiáng)度為1002