铬含量对高碳铬铁铸渗层组织及性能的影响.pdf

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1、第４２卷第５期Ｖｏｌ畅４２Ｎｏ畅５２０１７年５月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｙ２０１７铬含量对高碳铬铁铸渗层组织及性能的影响１，２２１２魏毅，张洋，谷亦杰，张展展（１．山东科技大学材料科学与工程学院，山东青岛２６６５１０；２．机械科学研究总院先进制造技术研究中心，北京１０００８３）摘要：采用铸渗工艺在４５钢表面获得高碳铬铁铸渗层，通过改变铸渗合金粉末中Ｃｒ含量，研究了Ｃｒ含量对铸渗层组织及性能的影响。结果表明：铸渗层与基体呈良好的冶金结合，主要的碳化物有Ｃｒ７Ｃ３、Ｆｅ３Ｃ、Ｃｒ２

2、３Ｃ７；并且随着Ｃｒ含量的增加，菊花状弥散分布的Ｃｒ７Ｃ３型碳化物明显增多，当合金粉末中铬含量为６０％时，铸渗层硬度较高，此时铸渗层耐磨性能最佳，是基体的１．７倍。关键词：铸渗；组织及性能；高碳铬铁中图分类号：TG115．6文献标志码：A文章编号：0254-6051（2017）05-0033-05EffectofCrcontentonmicrostructureandmechanicalpropertiesofhighcarbonferrochromecast-infiltratedlayer１，２

3、２１２ＷｅｉＹｉ，ＺｈａｎｇＹａｎｇ，ＧｕＹｉｊｉｅ，ＺｈａｎｇＺｈａｎｚｈａｎ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＱｉｎｇｄａｏＳｈａｎｄｏｎｇ２６６５１０，Ｃｈｉｎａ；２．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）

4、Abstract：Ｃａｓｔ-ｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄｌａｙｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｃｈｒｏｍｉｕｍｃａｓｔｉｒｏｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｏｎｓｕｒｆａｃｅｏｆ４５ｓｔｅｅｌｂｙｃａｓｔ-ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＣｒｃｏｎｔｅｎｔｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｆｅｒｒｏｃｈｒｏｍｅｃａｓｔ-ｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｌａｙｅｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇＣｒｃｏｎ

5、ｔｅｎｔｉｎｔｈｅｃａｓｔ-ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｌｌｏｙｐｏｗｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｓｔｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄｌａｙｅｒａｎｄｔｈｅｍａｔｒｉｘｈａｖｅｇｏｏｄｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｂｏｎｄｉｎｇ．ＴｈｅｍａｉｎｃａｒｂｉｄｅｓａｒｅＣｒ７Ｃ３，Ｆｅ３ＣａｎｄＣｒ２３Ｃ７．ＷｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＣｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅＣｒ７Ｃ３ｔｙｐｅｃａｒｂｉｄｅｓｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍｏ

6、ｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ．ＷｈｅｎｔｈｅＣｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｔｈｅａｌｌｏｙｉｎｇｐｏｗｄｅｒｉｓ６０％，ｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃａｓｔｉｎｆｉｌｔｒａｔｅｄｌａｙｅｒｉｓｈｉｇｈｅｒａｎｄｔｈｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｔｈｅｂｅｓｔ，ｗｈｉｃｈｉｓａｂｏｕｔ１．７ｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘ．Keywords：ｃａｓｔ-ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｈｉｇｈｃａｒｂｏｎｆｅｒｒｏｃｈｒｏｍｅ铸渗技术是将合金

7、粉末预先涂刷在铸型的特定表１试样制备及试验方法面，利用浇注过程中金属液凝固余热形成表面合金化1．1试样制备［１］层。与其他表面强化工艺相比（激光熔覆、表面喷以４５钢为母材，在３０ｋｇ中频炉熔炼，１６００℃时涂、表面堆焊），具有成本低，工艺简单，成型便捷等特出炉浇注，采用ＣＯ２水玻璃砂型，铸渗合金粉末为高点，采用铸渗工艺形成铸渗层，可不改变铸件原有的成碳铬铁粉和纯铁粉预制成的两种混合粉，具体元素配分和组织，大幅度提高铸件的耐磨性能，提高易磨损件比列于表１。铸渗合金粉末粒度为１００目（～１６５μｍ）［２

8、-３］的使用寿命。２０世纪８０年代以来国内外对铸渗左右，采用ＰＶＢ树脂作为粘结剂，９０ｍｍ×９０ｍｍ×工艺进行深入的研究，已成功应用于汽车、农具、航空４０ｍｍ规格的铸型，型腔的侧壁涂敷５ｍｍ厚的合金［４-６］航天等行业。对提高耐磨铸铁件耐磨性能的研究粉末层。较多，但对制备表面耐磨性铸钢的研究较少，为此本文表1铸渗合金粉末的配比（质量分数，％）以４５钢为基体，通过向铸渗合金粉末中加入不同含量Table1Proportionofcast-penetratingalloy的