低合金鋼表面鑄滲強化的試驗研究.pdf

1、為提高低合金鋼耐磨鑄件表面的耐磨性,本文采用鑄滲的方法,在低合金鋼表面形成了一定厚度的耐磨鑄滲層。通過正交試驗,對鑄滲工藝進行優(yōu)化,確定了最佳的鑄滲工藝方案,并通過熱處理進一步提高了滲層的耐磨性。通過金相觀察、X射線衍射分析、掃描電鏡能譜分析、洛氏硬度測試、耐磨性試驗及磨損形貌觀察,研究了低合金鋼表面鑄滲層的組織及性能,分析了滲層成形機理及耐磨機理。
　　 對鑄滲工藝研究的試驗結果表明:澆注溫度和涂層厚度是影響滲層成形的主要因素

2、,同時鑄滲劑、熔劑和粘結劑的加入量也要合理。通過正交試驗分析得出在澆注溫度為1570℃左右,涂層的涂刷厚度為1～2mm,合金粉末與石墨的加入量分別為90％和10％,熔劑加入量為2％,粘結劑酚醛樹脂的加入量為2％時,能形成厚度均勻、表面質量良好的鑄滲層,滲層的平均厚度達到2mm。
　　 對滲層組織及性能研究結果表明:低合金鋼表面鑄滲層從滲層到基體分為三個區(qū)域:滲層、過渡層、基體。鑄態(tài)下滲層主要為共晶組織,由網(wǎng)狀、塊狀碳化物+珠光體

3、+TiN硬質顆粒等組成。過渡層組織呈模糊的狀態(tài),這表明滲層和基體之間是冶金結合,基體和滲層的結合強度很高?；w組織為片狀珠光體+及少量的碳化物。從滲層到基體硬度逐漸減小,滲層、過渡層、基體的平均硬度分別為42.56HRC、40.46HRC、38.19HRC,這是因為滲層里有大量的碳化物硬質相,且滲層、過渡層中含有大量合金元素。通過X射線衍射圖譜及掃描電鏡能譜分析發(fā)現(xiàn),滲層中碳化物主要是(Fe,Cr)3C、(Fe,Cr)7C3型,鈦元素主

4、要形成了TiN質點。
　　 試樣在910℃淬火+250℃回火后,滲層的組織為細小的回火馬氏體+碳化物+TiN硬質顆粒等,過渡層為細小的回火馬氏體,基體的組織為回火馬氏體+殘余奧氏體+極少量的碳化物。滲層、過渡層、基體的平均硬度分別達到55.5HRC、52.8HRC、48.0HRC。
　　 通過耐磨性試驗發(fā)現(xiàn),鑄態(tài)下,滲層的耐磨性比基體提高了42.74％。910℃淬火+250℃回火后,滲層的耐磨性比鑄態(tài)滲層提高了50％,比