高鉻鑄鐵的熱處理工藝及其沖擊磨料磨損研究.pdf

1、磨損會導(dǎo)致材料表面損耗，是造成零件失效的主要原因，因此磨損消耗問題引起人們的廣泛重視，磨料磨損的研究對國民經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。高鉻鑄鐵作為一種優(yōu)秀的耐磨材料，在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對高鉻鑄鐵進行熱處理可以使其獲得硬度和韌性的良好配合，是人們長期以來研究的一個重要課題。另外，高鉻鑄鐵的實際工況條件也存在很大差異，研究高鉻鑄鐵在不同工況下的磨損機制，對于充分發(fā)揮高鉻鑄鐵的耐磨性有著至關(guān)重要的作用。
　　本文對兩種不同成分高

2、鉻鑄鐵的熱處理工藝進行了研究，分析了淬火溫度、淬火介質(zhì)及回火溫度對高鉻鑄鐵組織性能的影響，優(yōu)化了高鉻鑄鐵的熱處理工藝參數(shù)，并對優(yōu)化熱處理后的高鉻鑄鐵進行沖擊磨料磨損試驗，研究了不同工況條件對高鉻鑄鐵耐磨性的影響，分析探討了在不同工況下高鉻鑄鐵的磨料磨損機制。論文的主要結(jié)論如下:
　　(1)淬火溫度較低時，碳化物數(shù)量多且尺寸較大，成網(wǎng)狀分布;淬火溫度較高時，淬火后殘余奧氏體的量增加，且碳化物開始粗化;回火溫度較低時(≤400℃)，可

3、減少和消除淬火應(yīng)力，組織基本無變化;回火溫度在450℃～500℃時，部分馬氏體開始分解，也有一部分殘余奧氏體開始發(fā)生二次淬火，析出碳化物;回火溫度較高時(≥500℃)，馬氏體和殘余奧氏體均大量分解，碳化物聚集粗化。
　　(2)本實驗中1＃樣品鑄態(tài)洛氏硬度為49.4HRC，沖擊韌性為6.95J/cm2;2＃樣品鑄態(tài)洛氏硬度為51.8HRC，沖擊韌性為6.74J/cm2。1＃樣品最佳熱處理工藝為970℃風(fēng)冷+水霧淬火+460℃回火，2

4、＃樣品最佳熱處理工藝為990℃風(fēng)冷+水霧淬火+460℃回火。在該工藝條件下，高鉻鑄鐵的組織為二次淬火馬氏體+回火馬氏體+殘余奧氏體+共晶碳化物+二次碳化物，1＃樣品的硬度為62HRC、沖擊韌性為6.29J/cm2;2＃樣品的硬度為65.2HRC、沖擊韌性為5.94J/cm2。
　　(3)對兩組高鉻鑄鐵試樣在1J、2J、3J沖擊功作用下進行沖擊磨料磨損試驗并測量磨損失重，研究了在不同載荷條件下高鉻鑄鐵的抗磨性能，發(fā)現(xiàn)隨著載荷的增大，

5、高鉻鑄鐵的磨損失重增加。當(dāng)載荷較小時，磨損失重較小，耐磨性好;隨著載荷的增加，磨損失重不斷增加;當(dāng)載荷超過一定值后，硬而脆的高鉻鑄鐵易發(fā)生脆裂而導(dǎo)致磨損失效。隨著時間的延長，高鉻鑄鐵的磨損失重逐漸增加。
　　(4)在沖擊功較小時，高鉻鑄鐵的磨料磨損機制主要以切削磨損機制為主，塑變磨損和裂紋擴展機制為輔;隨著沖擊功的增大，高鉻鑄鐵的沖擊磨料磨損中切削磨損機制的作用明顯加強，同時鑿削磨損機制和裂紋擴展機制也開始發(fā)揮重要作用，此外還存在