高碳鑄鋼丸熱處理及歐文壽命的研究.pdf

1、高碳鑄鋼丸是應(yīng)用最為廣泛的拋噴丸清理與強(qiáng)化用金屬磨料，適用于汽車、造船、鐵路機(jī)車、飛機(jī)、橋梁、集裝箱、機(jī)械制造、鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器、石材等行業(yè)的金屬表面拋噴丸清理及強(qiáng)化。本文將著重研究高碳鑄鋼丸的離心霧化凝固過程、一次淬火+100～700℃回火、760～900℃二次淬火以及840℃二次淬火+150～650℃回火的熱處理過程、粒度與熱處理?xiàng)l件對(duì)歐文壽命的影響以及磨損失效形式與失效過程；分別采用碳硫分析儀及硅錳磷分析儀、金相顯微鏡、維氏顯微硬

2、度計(jì)、歐文壽命試驗(yàn)機(jī)、實(shí)驗(yàn)篩對(duì)高碳鑄鋼丸的化學(xué)成分、金相組織、硬度、歐文壽命、粒度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測定，并用X射線衍射儀、高溫差熱分析儀、掃描電子顯微鏡分別進(jìn)行物相分析、差熱分析以及磨損失效形式的觀察，利用上述技術(shù)指標(biāo)來表征高碳鑄鋼丸性能的變化。結(jié)果表明：鑄態(tài)（一次淬火）高碳鑄鋼丸金相組織為片狀馬氏體+殘余奧氏體，存在嚴(yán)重樹枝晶狀成分偏析；當(dāng)對(duì)鑄態(tài)高碳鑄鋼丸進(jìn)行直接回火處理時(shí)，回火溫度從100℃升高至700℃，金相組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體

3、、回火屈氏體和回火索氏體，硬度從HRC65降到HRC25，且在350～650℃時(shí)出現(xiàn)沿原奧氏體樹枝晶晶界分布的網(wǎng)狀彌散細(xì)小碳化物。對(duì)鑄態(tài)高碳鑄鋼丸進(jìn)行840℃二次淬火可消除成分偏析得到細(xì)小的隱晶馬氏體+彌散分布的未溶碳化物+少量殘余奧氏體，硬度為HRC60，880℃二次淬火時(shí)，溫度過高，淬火得到粗大馬氏體+殘余奧氏體。840℃二次淬火+150～650℃回火，金相組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體、回火屈氏體和回火索氏體，硬度降低，韌性和抗沖擊性提

4、高，面積法表征的歐文壽命不斷提高，據(jù)得到的硬度與回火溫度曲線可調(diào)節(jié)回火溫度，以滿足客戶的硬度需要；歐文壽命也受顆粒尺寸的影響，尺寸越小，歐文壽命越高。高碳鑄鋼丸磨損失效形式分為脆性斷裂、表層剝落、心部脫落以及大塊開裂四種，用重量比Gf/Gt來表征各磨損形式的比例并反映損耗情況，建議將Gf/Gt及歐文壽命技術(shù)指標(biāo)加入到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，以利于用戶更好的選用合適的磨料和生產(chǎn)商改進(jìn)生產(chǎn)工藝及提高磨料品質(zhì)；高碳鑄鋼丸的磨損失效過程可歸納為低周次循環(huán)下