铌在铸铁中的作用及含铌铸铁_铸铁中的微量元素讲座之三.pdf

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1、专题讲座———铌在铸铁中的作用及含铌铸铁!"#$$%现代铸铁文章编号：%$$!&’!()*#$$%+$!&$$$’&$)铌在铸铁中的作用及含铌铸铁铸铁中的微量元素讲座之三翟启杰*上海大学材料工程系，上海#$$$,#+摘要：介绍铌在铸铁中的作用及含铌铸铁的组织和性能。其中包括铌在铸铁中的存在形态，铌对灰铸铁、过冷灰铸铁及冷硬铸铁组织和性能的影响，并对比介绍了铌、镍、钼三种元素对冷硬铸铁高温性能的影响。关键词：灰铸铁；铌；冷硬铸铁；高温性能中图分类号：-.%(/0%/-.#)文献标识码：1!""#$%&"’(&)(*+(,-./%01&,.,2’(

2、&)(*+3-&,%.(,(,4-./%01&,234567&879*:;<9=7;>?@A7@99=7@AB;CD>DP7@AFAEFG@7FN7DO9S7L<7@A7@C;L<7=F@M7@G>D9@C9FG@7FN

3、7DOF@L<=DC9PA=;E7=F@;@PCI7>>9PC;L<7=F@T5@;PP7<7F@MD9@C9LFG@7FN7DOM@7CU9>;@POF>ENP9@DOF@>9PC;L<7=F@R9=9CFOQ;=9PT7#89&12/6A=;E7=F@V@7FN7DOVCI7>>9PC;L<7=F@VI7AI&<9OQ9=;

4、。在钛合金中加入:前言铌是一种!W族金属元素，其原子序数为铌可以提高其抗腐蚀性，这种合金被用作牙齿材&’厘料Z)[。研究表明，铌的优良作用来源于两个方面：(%，原子量为X#TX%，原子半径为%T(!Y%$米。作为一种金属元素，铌与元素周期表中与它一是铌可使金属晶粒细化、组织均匀；二是铌可相邻的元素一样，具有熔点高的特点。形成精细稳定的硬相质点，这些质点均匀分布于随着材料科学技术的进步和人们对材料性合金的基体中，起弥散强化抵抗变形的作用。能要求的日益提高，铌在材料领域得到了广泛的应用。铌作为钢和铁的合金元素被使用由来已久Z%[。<=>;铌在铸铁中

5、作用的基础研究铌被加入到奥氏体不锈钢中，以改善其抗晶界腐;?;铌对铸铁相变温度的影响蚀能力。铌被加入到镍铬基和钴基高温合金中，采用差热分析方法，对比研究含有铌、钼、镍以提高其高温稳定性和高温强度。在低合金钢中三种元素铸铁（化学成分见表%）的固态相变温加入$T$)]$T%的铌，可以在铸态下得到贝度。测定结果（见表#）表明，含铌铸铁和含钼铸氏体钢Z#[。铌可以显著提高合金的高温组织稳定铁固态相变温度明显高于含镍铸铁。对于含钼和性，含%T)^N的半钢轧辊使用寿命是高铬铸含铌铸铁而言，两者相变开始温度是一致的，相铁轧辊寿命的!倍Z![。含!)^

6、7、#)1=的B9&表%差热分析试样化学成分*+^7&1=&^N合金有极好的组织稳定性和蠕变断-;NT%1I9O7C;>CFOQFL7<7F@FGLQ9C7O9@LGF=EL7L*+试样种类1H7:@‘H^7:F^N收稿日期：#$$%&$!&!$含镍铸铁!T#,%T#($T/$$T$!($T$,#$T),&&作者简介：翟启杰，男，(#岁，博士，教授，博士生导师。从事冶含钼铸铁!T%$%T/#$T,$$T$#’$T$!/&$T!)&金及材料工程方面的教学及研究工作。含铌铸铁!T%!%T/%$T(,$

7、T$/,$T$/#&&$T$)&’&专题讲座———铌在铸铁中的作用及含铌铸铁!"#$$%现代铸铁表#固态相变温度,-.测定结果/012#/34563478549:498;<=>043560?4;5;9?53@=3605763铸铁种类相变开始温度峰值温度相变结束温度含镍铸铁(($*(#+($含钼铸铁)%$*+*+*(含铌铸铁)%$**++($,0.团块状F1G富铌相($$$H变结束温度含钼铸铁更高一些。由此可见，铌和钼可以提高铸铁的高温组织稳定性。!"#铌在铸铁中的存在形态铸铁中铌总量很低，难以直接测定铌在铸铁基体组织中的存在，采用测定显微硬度的

8、方,1.条块状富铌相%$$$$H法可以间接确定铌等合金元素在铸铁基体组织中的存在。图%是普通、含铌、含镍、含钼冷硬铸铁基体组织显微硬度，该图表明铌、镍