工程船用耐磨高鉻鑄鐵的組織與性能研究.pdf

1、簍萎大學工程碩士專業(yè)學位論文工程船用耐磨高鉻鑄鐵的組織與性能研究StudyonMicrostructureandPropertiesofHighChromiumCastIronforEngineeringShips論文答辯日期：星Q!墨生!蘭旦墨Q旦工程船用耐磨高鉻鑄鐵的組織與性能研究摘要工程船舶上有大量的設各處于磨粒磨損的工作環(huán)境，高鉻鑄鐵由于其良好的耐磨性被廣泛應用在工程船用抗磨損零部件上。高鉻鑄鐵的鑄態(tài)組織是奧氏體基體上分布著高硬

2、度的網(wǎng)狀(Fe，Cr)7C3型共晶碳化物，鑄態(tài)高鉻鑄鐵具有一定的耐磨性，但韌性不足是其性能缺陷之一。熱處理工藝是改善高鉻鑄鐵組織和性能的重要途徑之一。本論文在分析挖泥船泥漿泵葉輪片工況要求和磨損失效機制基礎上，通過組織結構和性能測試研究了葉輪片高鉻鑄鐵的熱處理規(guī)律，并獲得了提高其耐磨性的最佳熱處理工藝參數(shù)。泥漿泵葉輪片的成分相當于國標GB／T82631999中牌號為KmTBCr20Mo的鑄鐵材料；其鑄態(tài)組織為大小不均的條塊狀(Fe，Cr

3、)7C3型共晶碳化物分布在奧氏體基體上，局部區(qū)域碳化物呈放射狀形態(tài)分布；高鉻鑄鐵鑄態(tài)時硬度為575HRC，沖擊吸收能量K為3J。對葉輪片高鉻鑄鐵的熱處理工藝研究發(fā)現(xiàn)，在奧氏體化溫度分別為800。C、900℃、1000℃和1100℃下保溫3h后空冷，高鉻鑄鐵硬度隨奧氏體化溫度的提高先上升后下降，在1000℃淬火時的硬度最高：在1000℃分別保溫lh、2h、3h和4h后空冷，發(fā)現(xiàn)保溫2h鑄鐵的硬度達到峰值：對1000℃2h空淬的鑄鐵試樣分別

4、在250℃和450℃回火2h，發(fā)現(xiàn)回火硬度均有小幅提高(都達到60腿C)，但250℃回火2h的試樣沖擊韌性顯著提升，沖擊吸收能量達到413J。因此，該葉輪片材料的最佳熱處理工藝為1000℃2h空淬250。C2h回火，用該工藝熱外理的葉輪片獲得彌散分布的M7C3型碳化物二次碳化物回火馬氏體基體及少量殘留奧氏體組織。經(jīng)過砂石摩擦磨損試驗及工況模擬試驗發(fā)現(xiàn)，葉輪片材料的磨損機制以磨粒磨損為主，其間也有疲勞磨損機制。馬氏體基體的轉變以及共晶碳化