固液混合鑄造高鉻鑄鐵合金的研究.pdf

1、高鉻鑄鐵合金是一種優(yōu)良的耐磨材料，具有較大的工業(yè)運(yùn)用價(jià)值。但是，高鉻鑄鐵由于合金化程度高，造成合金鑄造成型性能差、組織粗大、成分偏析嚴(yán)重、合金脆性較大，使合金的性能和后續(xù)熱加工能力受到較大的影響，其運(yùn)用受到較大的限制。本文采用一種新型的材料制備技術(shù)－固液混合鑄造技術(shù)，制備了高鉻鑄鐵合金，并通過(guò)DSC、力學(xué)性能、OM、X射線(xiàn)衍射、SEM等手段，研究了制備工藝對(duì)材料組織、性能的影響。本論文主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： （1）對(duì)高鉻鑄鐵

2、固液混合鑄造的設(shè)備、模具、材料選擇以及工藝進(jìn)行了研究。自制了高鉻鑄鐵合金的中頻熔煉爐爐體、固液混合鑄造保溫?cái)D壓模具、普通鑄造砂型模。確定了本實(shí)驗(yàn)主要采用的高鉻鑄鐵合金的鉻碳成分為：Cr 15％, C 2.5％。初步掌握了固液混合鑄造制備高鉻鑄鐵的工藝參數(shù)，實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)粉末粒度小于175μm，加粉量為合金熔體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的5～20％，半固態(tài)擠壓溫度控制在1220℃～1250℃之間，擠壓壓下量控制在15％以?xún)?nèi)，成功地用固液混合鑄造工藝制備了高

3、鉻鑄鐵合金坯料。對(duì)固液混合鑄造工藝制備的高鉻鑄鐵合金坯料進(jìn)行1220℃～1240℃重熔處理，可以改善鑄造過(guò)程中的缺陷，為后續(xù)的熱加工即半固態(tài)觸變加工打下良好的基礎(chǔ)。 （2）對(duì)固液混合鑄造影響高鉻鑄鐵合金微觀組織以及機(jī)理進(jìn)行了研究。固液混合鑄造制備的Cr15高鉻鑄鐵合金，其共晶碳化物組織更加細(xì)小，板片長(zhǎng)度最大為50μm，碳化物有明顯的球化現(xiàn)象；奧氏體枝晶的樹(shù)枝狀形貌消除，形成更加細(xì)小的等軸晶粒；合金組織的共晶團(tuán)尺寸變小，共晶團(tuán)直徑

4、在20－50μm之間，合金的偏析得以改善。 （3）對(duì)固液混合鑄造改善合金的性能以及微觀機(jī)制進(jìn)行了研究。固液混合鑄造工藝制備的合金試樣退火態(tài)硬度為：HRC32.5~36.0；室溫拉伸性能為：抗拉強(qiáng)度σb=635MPa，屈服強(qiáng)度σs=401MPa；沖擊吸收功Ak=4.1～5.2J，這些指標(biāo)均高于普通鑄造制備的合金試樣。固液混合鑄造工藝制備的高鉻鑄鐵合金試樣相對(duì)于普通鑄造來(lái)說(shuō)，熱變形性能得以提高，墩粗變形比可達(dá)到30％以上。固液混合鑄