熱處理工藝對鍛造態(tài)鐵基合金組織和性能的影響及其耐磨性能的研究.pdf

1、在熔煉過程中通過加入自制的復(fù)合變質(zhì)劑對熔體進行變質(zhì)處理,并對變質(zhì)處理后的FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.5C2.37M合金進行鍛造變形試驗,然后對得到的最佳變形量的FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.5C2.37M合金進行熱處理工藝的探索。采用宏觀硬度測試、沖擊韌性測試及斷口掃描等方法,研究了FeCr2.2C1.92合金和FeCr8.5C2.37M合金最佳鍛造變形和鍛后最佳熱處理工藝的力學(xué)性能。采用金相顯微鏡、三維金

2、相顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡對FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.5C2.37M合金進行微觀組織的觀察及微觀機理的研究,還采用多功能微摩擦磨損測試儀對其與鉻鋼球進行滑動摩擦磨損的研究。研究結(jié)果表明:
　　 (1)在初鍛溫度分別為980℃、1050℃鍛造變形的條件下,FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.8C2.37M合金隨熱變形量增大,其硬度略有降低,沖擊韌性有所提高。最終確定FeCr2.2C1.92M合金的最佳變

3、形量應(yīng)為50％;FeCr8.5C2.37M合金的最佳變形量應(yīng)為40％。
　　 (2)對鍛造變形后的FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.8C2.37M合金制定了最佳的熱處理工藝制度,FeCr2.2C1.92M合金:960℃6h退火+880℃1h淬火+350℃1h回火,力學(xué)性能為:硬度HRC57.3,沖擊韌性為26.3J·cm-2;FeCr8.5C2.37M合金的:1000℃6h退火+840℃1h淬火+450℃1h回火,力學(xué)

4、性能為:硬度HRC55.8,沖擊韌性為20.3J·cm-2。
　　 (3)FeCr8.5C2.37M合金退火過程中珠光體形核長大為:滲碳體為領(lǐng)先相,再形成鐵素體,共同結(jié)合成珠光體晶核,長大為珠光體晶團。FeCr2.2C1.92M合金和FeCr8.5C2.37M合金淬火+回火后主要是孿晶馬氏體組織,且馬氏體具有多種形態(tài)。FeCr2.2C1.92M合金:蝴蝶形馬氏體,{259}γ型馬氏體,{225}γ馬氏體;FeCr8.5C2.37

5、M合金:薄片狀馬氏體,{259}γ型馬氏體,{225}γ馬氏體,{31510}γ型馬氏體。
　　 (4)鍛造態(tài)、最佳熱處理態(tài)的FeCr2.2C1.92M合金樣品、FeCr8.5C2.37M合金樣品分別與鉻鋼球(HRC62)進行滑動磨損試驗表明:對于FeCr2.2C1.92M合金,鍛造態(tài)樣品的磨損量大于最佳熱處理態(tài)的,因而最佳熱處理態(tài)樣品的耐磨性能較鍛造態(tài)的好;對于鍛造態(tài)的FeCr8.5C2.37M合金,在載荷為20N時,鍛造態(tài)樣