fecrb合金变质处理的研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要本文综述了Fe-Cr-B耐磨合金的概况、发展、研究现状和有关耐磨材料的变质处理的方法和机理。指出了Fe-Cr-B合金存在塑性及韧性差的原因，对其今后的发展进行了展望。针对Fe-Cr-B合金的共晶网状硼化物引起的韧塑性不足的问题，采用了变质处理的方法来改变硼化物在晶界的分布形态以提高韧性的措施，并对此制＃订了相应的单一变质剂处理(钛铁或V-N合金或1稀土合金或稀土丝或K、Na盐)与复合变质剂处理(钛铁、V-N合金、铈和K、Na盐的混合物)的研究。在JB30A型摆锤式冲击试验机上进行了冲击韧性试验；使用光学金相显微镜和扫描电镜观察和分析了显微组织，并且

2、观察分析了断口形貌。研究结果表明：单一变质剂和复合变质剂对Fe-Cr-B合金都具有变质作用，都能将共晶M2B硼化物在晶界由连续网状分布转变为断网状或团球状分布，组织细化，冲击韧性显著提高，但随变质剂的种类、变质剂的加入量不同而有显著差异，其中：＃单一变质剂的最佳加入量分别为：钛铁1.2％，V-N合金0.6％，1稀土合金0.6％，稀土丝0.6％，K、Na盐0.6％；复合变质剂最佳的配方为：氮化铬铁2.2～3.3%、钛铁1.2％和稀土丝0.30％；氮化铬铁完全可以替代V-N合金，并且变质剂中K、Na盐作用不明显。针对变质剂的变质作用探索了变质机理。认为：在钢水包内冲入钢液静置2～3

3、分钟过程中，由于浓度起伏和能量起伏的作用，在钢液中一定范围内浓度和温度都很高，在钢液凝固时就可能先行生成一定数量的高熔点化合物作为异质形核质点。这种化合物的形成可能有两种情况。其一是变质剂与钢液内的某些元素于局部浓度高的地方形成可作为异质晶核的化合物；其二是在高温钢水冲熔下，复合变质剂本身不同分间相互生成可作为异质晶核的化合物。从而使晶粒细化。变质元素可能吸附于硼化物生长界面，抑制其择优生长，减弱其生长的各向异性，促进硼化物的孤立和分枝。非吸附性元素（铈等）在硼化物结晶前沿积聚，阻碍硼化物的生长。致使共晶硼化物在结晶过程中难以连接成网，而成断网状或球团状。关键词：Fe-Cr-B

4、合金；变质处理；变质机理；硼化物I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractThispaperreviewedthedevelopmentandcurrentsituationofthenovelwear-resistantFe-Cr-Balloys,andthemechanismandmodificationmethodsofthenormalwear-resistantmaterials.ItispointedoutthatalackoftoughnessisamajordrawbackofFe-Cr-Balloys.Thefuturedevelopmentoftheall

5、oysisalsoanalysed.TosolvetheprobleminFe-Cr-Balloys,theauthoradoptedmodificationtechniquesusingsingleandcomplexalloyagents,suchasferro-titaniumalloys,ferro-vanadiumand#nitrogenalloys,1ferro-rareearthalloys,KandNacontainedsaltsormixtureofferro-#titaniumalloys,ferro-vanadiumandnitrogenalloys,1f

6、erro-rareearthalloys,metalCeandKandNacontainedsalts,tochangethedistributionofcontinuouseutecticboridesingrainboundaries.TheimpacttoughnessofmodifiedFe-Cr-BalloysismeasuredusingJB30ApendulumimpacttesterandthemicrostructureobservedusingopticalmicroscopeandSEM,andthefractographyinvestigatedusin

7、gtheSEM.Theexperimentalresultsshowedthat:thesingleandcomplexmodifyingalloyagentsallhaveeffectondistributionofeutecticM2Bboridesinthegrainboundaries,changingthecontinuousnetworkintoabrokennetworkisolatedroundparticles,finingtheas-castmicro-structure