含镍低铬铸铁磨球的成分优化与磨蚀机理

《含镍低铬铸铁磨球的成分优化与磨蚀机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河南科技大学硕士学位论文[19,20]泛应用。抗磨白口铸铁标准见表1-1。表1-1抗磨白口铸铁的牌号及化学成分（GB/T8263-1999）Tab.1-1Gradesandchemicalcomponentsofthewearresistantwhitecast-iron化学成份（wt%）牌号CSiMnCrMoNiCuKmTBNi4Cr2-DT2.4~3.0≤0.8≤2.01.5~3.0≤1.03.3~5.0--KmTBNi4Cr2-GT3.0~3.6≤0.8≤2.01.5~3.0≤1.03.3~5.0--KmTBCr9Ni52.5

2、~3.6≤2.0≤2.07.0~11.0≤1.04.5~7.0--KmTBCr22.1~3.6≤1.2≤2.01.5~3.0≤1.0≤1.0≤1.2KmTBCr82.1~3.21.5~2.2≤2.07.0~11.0≤1.5≤1.0≤1.2KmTBCr122.0~3.3≤1.5≤2.011.0~14.0≤3.0≤2.5≤1.2KmTBCr15Mo2.0~3.3≤1.2≤2.014.0~18.0≤3.0≤2.5≤1.2KmTBCr20Mo2.0~3.3≤1.2≤2.018.0~23.0≤3.0≤2.5≤1.2KmTBCr262.0~3.

3、3≤1.2≤2.023.0~30.0≤3.0≤2.5≤2.0高铬铸铁作为一种优良的抗磨材料，近20年来已在国内外得到了广泛的应用。关于高铬铸铁的抗磨粒磨损性能，国内外研究者做了大量试验，内容主要涉及到高铬铸铁的组织与性能、热处理工艺、耐磨性与磨损机理等相关基础研究，[21,22]以及改善高铬铸铁韧性的研究等等。高铬铸铁抗磨特性差异的主要原因在于[23]磨损工况的差异以及由于本身成分不同导致的组织变化。我们知道，材料的性能主要是由其金相组织所决定,而金相组织又主要是由化学成分和热处理工艺所决定的。对高铬铸铁而言，Cr/C比和热处理工艺

4、是决定其抗磨性能的两个主要因素。迄今Cr/C比差别较大的高铬铸铁在实验室条件下的研究还是较少。本文选取Cr26和与低铬铸铁进行比较，研究二者在相同工况下的抗冲蚀磨损性能的区别,并探讨其磨损机理。1.5铸铁的凝固过程铸铁的凝固过程就是其初生相和共晶相在钢液中的形核、生长过程。液-固相转变结束后，形成凝固组织。由于铸铁组织具有二重性和形态多样性，使它的凝固过程显得比较复杂。掌握铸铁组织形成和变化的基本规律对铸造工作者改进铸铁件生产，提高铸件质量是十分重要的。1.5.1Fe-Cr-C三元合金凝固过程铬系白口铸铁具有优良的抗磨性能和较高的冲

5、击韧性主要取决于它特有的凝[24]固组织。铬系白口铸铁的成分特征是以Fe、Cr、C等为主的多元合金。图1-14第1章绪论为Jackson根据热分析法求得的Fe-Cr-C三元合金液相点，画出的Fe-Cr-C合金液相面图。从图中可以看出，该图由5个面组成，即铁素体、奥氏体、(Fe,Cr)23C6、[25](Fe,Cr)7C3、(Fe,Cr)3C型碳化物。如图所示，B点是三个液相面的交点。在平衡条件下，根据铬、碳含量可确定初生相的种类：a低碳、低铬时，初生相为α相或γ相。b低碳、高铬时，初生相为α相。c中碳、中铬时，初生相为γ相。d中碳、

6、高铬时，初生相为K1相，即(Fe,Cr)23C6碳化物。e高碳、高铬时，初生相为K2相，即(Fe,Cr)7C3碳化物。f高碳、低铬时，初生相为Kc相，即(Fe,Cr)3C碳化物。图1-1Fe-Cr-C合金液相面图Fig.1-1LiquidsoftheternaryFe-Cr-Calloy与二元Fe-C合金不同，合金的共晶度不仅取决于含碳量，而且还取决于含铬量，C、Cr量越高，过共晶程度越强。铬系亚共晶白口铸铁的凝固组织一般由初生奥氏体+共晶组织组成，其中初生奥氏体的稳定性受固溶入其中的C量和Cr量的影响；铬系共晶白口铸铁凝固组织一般

7、由共晶奥氏体+共晶碳化物组成，视含铬量的不同，室温下奥氏体可能转变为其它组织；过共晶铬系白口铸铁的凝固组织由初生碳化物+共晶组织组成。5河南科技大学硕士学位论文1.5.2合金元素对凝固过程的影响合金元素对铸铁凝固组织的影响主要表现在两个方面。一是对石墨化倾向的影响，或者说，是促进稳定系共晶转变或是抑制稳定系共晶转变。二是对奥氏体生长方式的影响。铸铁凝固过程中，石墨的析出倾向与铁水中碳的活度有密切关系。铁水中碳活度的大小表示碳在液相中的活动与逸出能力。提高铁水中碳活度，将增强石墨析出能力，促进铸铁按稳定系共晶方式转变。而将降低碳活度的

8、[26,27]合金元素加入铸铁，有助于渗碳体生成。合金元素对铁水中碳活度的影响与其分配系数有关。对共晶度为0.7的亚共[26]晶铸铁淬冷试样进行微区分析得到的数据列于表1-2。铝、硅等分配系数大于1，说明这些元素在凝固时主要溶入奥氏体