鑄造Fe-B-C合金的組織及性能研究.pdf

1、本文研究了化學成分、變質處理工藝及熱處理工藝對Fe-B-C合金的顯微組織、硬度、沖擊韌性及耐磨性的影響，優(yōu)選出了適用于沖擊磨料磨損的變質處理工藝和熱處理工藝。重點分析了不同硼含量下Fe-B-C合金的凝固過程和顯微組織特征。采用掃瞄電鏡和定量金相分析系統(tǒng)對硼化物的形態(tài)、數量、分布進行了深入的分析。采用X射線衍射儀和透射電鏡對合金相結構進行了分析和確定。探討了合金組織、硬度、沖擊韌性與沖擊磨料磨損之間的內在關系，并與高鉻鑄鐵進行了耐磨性對比

2、研究。 研究表明：Fe-B-C合金凝固時，先發(fā)生反應L→先析出相，亞共晶成分的先析出相為γ，過共晶的為Fe2B。之后發(fā)生共晶反應L→ γ+ 共晶硼化物和共析轉變γ→ α+ Fe2B。合金的凝固組織由珠光體、鐵素體、硼化物組成，硼化物由Fe2B及Fe2B與 M23(CB)6、Fe3B、B0.7Fe3C0.3、FeB幾種硼化物組成的復合硼化物構成，呈網狀沿晶界連續(xù)分布。硼含量增加，硼化物數量增加，逐漸由魚骨狀和細條狀向菊花狀轉變，經

3、變質處理后硼化物網狀斷開，并出現孤立塊狀及彌散分布形態(tài)；經高溫熱處理后，基體大部分變成馬氏體，魚骨狀硼化物的空隙變得粗大，大部分尖角變得鈍化。隨著成分的改變，Fe-B-C合金鑄態(tài)硬度范圍為HRC27.9-49.2；熱處理態(tài)硬度范圍為HRC46-63，沖擊韌性在5.0-11.4J/cm2之間。變質處理對硼化物的形態(tài)有較大改善從而提高了合金的沖擊韌性，但對硼化物的數量和分布改變不大。熱處理溫度越高，溶入基體的硼、碳元素越多，基體的硬度越高。