白口鑄鐵復(fù)合變質(zhì)及熱處理技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、磨損是造成土壤耕作部件失效的主要原因之一，磨損造成的失效部件量約占失效部件總量的80％，每年由此造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。低鉻白口鑄鐵是一種理想的耐磨材料，與65Mn相比具有價(jià)格低廉、制造耕作部件的工藝簡單的特點(diǎn)，對節(jié)約資源、降低成本具有較大的意義。由于低鉻白口鑄鐵的碳化物呈網(wǎng)狀，使沖擊韌性較低，限制了應(yīng)用范圍。針對白口鑄鐵的這一特點(diǎn)，本課題研究在參考和借鑒了國內(nèi)外相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，應(yīng)用金屬熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的理論和方法，對采用一種新型自制

2、復(fù)合變質(zhì)劑變質(zhì)處理，并通過熱處理的方法進(jìn)行進(jìn)一步的強(qiáng)化的白口鑄鐵進(jìn)行力學(xué)性能和金相組織的分析和試驗(yàn)研究，以硬度、沖擊韌性和耐磨性作為衡量強(qiáng)化效果的指標(biāo)，并通過金相手段分析其強(qiáng)化機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明這種綜合強(qiáng)化的方法可以大大提高白口鑄鐵的強(qiáng)韌性和耐磨性，使其基本上具備了在農(nóng)機(jī)耕作部件上應(yīng)用的條件。論文研究得到6項(xiàng)主要結(jié)果。 1.通過金相分析認(rèn)為復(fù)合變質(zhì)劑對含碳量在2.2％.3.2％之間、含鉻量在0.5％-12％之間的亞共晶白口鑄鐵具

3、有良好的變質(zhì)效果。通過對硬度和沖擊韌性的試驗(yàn)分析認(rèn)為加入變質(zhì)劑后白口鑄鐵的硬度略有提高而沖擊韌性可以提高一倍以上。綜合農(nóng)機(jī)耕作部件的使用條件，將鑄鐵的成分定在2.6％C、1.0％Cr。 2.通過對金相和硬度的試驗(yàn)分析認(rèn)為退火可以顯著改善復(fù)合變質(zhì)白口鑄鐵的組織形態(tài)、降低其硬度值。適當(dāng)?shù)募尤胱冑|(zhì)劑及適當(dāng)?shù)耐嘶鸸に嚳梢詾殡S后的機(jī)加工及熱處理做準(zhǔn)備。 3.采用單因素及正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的方法對復(fù)合變質(zhì)低鉻白口鑄鐵的馬氏體淬火影響因

4、素進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：在工藝參數(shù)為加熱溫度915℃、保溫時(shí)間120min、油淬、回火溫度225℃、回火時(shí)間120min時(shí)可使其硬度達(dá)到HRC62.6；在加熱溫度945℃、保溫時(shí)間120min、油淬、回火溫度300℃、回火時(shí)間120min時(shí)可使其沖擊韌性達(dá)到15.1J/cm<'2>。 4.采用單因素及正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的方法對復(fù)合變質(zhì)低鉻白口鑄鐵的貝氏體等溫淬火影響因素進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：在工藝參數(shù)為加熱溫度945℃、保溫時(shí)間1

5、70min、等溫溫度300℃、等溫時(shí)間1 50min時(shí)可使其硬度達(dá)到HRC57.5；在加熱溫度980℃、保溫時(shí)間180min、等溫溫度320℃、等溫時(shí)間150min時(shí)可使其沖擊韌性達(dá)到19.5J/cm<'2>。 5.研究了在不同熱處理?xiàng)l件下熱處理參數(shù)對耐磨性的影響，認(rèn)為在所設(shè)定的試驗(yàn)條件下，變質(zhì)低鉻白口鑄鐵耐磨性最佳的馬氏體淬火工藝是：加熱溫度920℃、保溫時(shí)間120min、油淬、回火溫度220℃、回火時(shí)間120min；等溫淬火