稀土与热处理对高铬铸铁件力学性能的影响.pdfVIP

稀土与热处理对高铬铸铁件力学性能的影响 口 马永杰 商丘职业技术学院 机电工程系 河南商丘 476000 摘 要：在高铬铸铁件的生产中，通过加入一定量的稀土进行变质处理，并且进行960~CX3h空冷的热处理，对改善 铸件的组织结构，提高铸件的硬度、冲击疲劳抗力以及耐磨性是有利的，这在生产中有很大的使用价值。 关键词：稀土 热处理 高铬铸铁 力学性能 中图分类号：TG143．7 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2009)10—0051—02 高铬 铸铁 是 一种 重要 的抗 磨 料磨 损 的耐 磨 材料 ， 损试验 。 它具有 较高 的硬度 、良好 的耐磨性 、断裂 时挠度 小等性 2 试验结果分析 能 ，广泛 应用 于水 泥 、电力 、矿 山、冶金 等行业 。但 它仍 属 于脆性 材料 ，在 它承受较 大 冲击力 作用 时常 出现破 2．1 稀 土对高铬铸铁 组 织的影 响 碎 、断裂 等失 效现 象 ，表现 为 韧性 不足 ，致 使 应用 受 到 没加入稀 土 时铸 态组 织 由奥氏体 +共 晶碳 化物 组 限制 。下面 以磨 球 的生 产为 例 ，在 生产 中通过加 入稀 土 成 ，其 中 的共 晶碳化 物是 连续 网状 分布 。经稀 土变质处 的变 质作 用来 改变碳 化物 的形状 (打破高铬铸 铁 中呈 理后 ，高铬铸铁 组织 中初 生奥 氏体 明显 细化 ，形 态也 发 连续 网状 分布 的碳化物 )与分布 ，来提 高其综 合性 能。 生 明显 改变 ，绝 大多 数成 为较细小 的等轴 晶 ，只有少数 细小枝状 晶存 在 ，随着稀 土加入量 的增加 ，先共 晶奥 氏 1 试验材料及试验方法 体树枝 晶更加细化 ，网状碳化物许多部分 出现断开现 生产 磨球用 高铬铸 铁 ，其 化学成 分为 (质量百分数 象 ，并使长杆状碳化物成 团块状分布 。由于稀土元素在 wt：Cr：l5％ ～20％ ；C ：2．4％ ～3．0％ ；Mo：1．0％ ～ 奥 氏体 中溶解 度很 小 ，大 部分将 在奥 氏体 枝 晶前 沿 的 1．5％ ；M n：0．7％ ～ 1．1％ ；Si：0．4％ ～0．6％ ：V ：0．2％ 溶 体 中富集 ，形 成成分 过冷 区 ，有利 于奥 氏体枝 晶 向多 ～ 0．5％ ；Ni：1．0％ ～1．5％；W ：2．0％ ～3．0％ 。为 了研 方 向发展 ，并缩 小 了枝 晶 间距 ，这样 奥 氏体 在生 长过程 究稀土 及热 处理对 高铬 铸铁 磨球 力 学性 能 的影 响 ，将 中 ，其枝 晶相互 搭接形 成架构 ，阻碍 共 晶碳 化物 的连接 上 述高铬 铸铁 在250kg中频感 应 电炉 中熔化 为铁水 ， 生 成 ，同时 ，稀 土原子 易于在新 生碳 化 物 的表 面吸 IN ， 铁 水 出炉温 度 为 1450oC左 右 。经 扒 渣 后插 铝 脱 氧 处 使碳化物 的择优长大速度 受到阻碍 ，其结果导致碳化 理 ，出炉分 两组 浇注 ，一 组不加稀 土 元素 ，一 组 加稀 土 物难 以连接 成封 闭的 网状 。而稀 土变 质后再 经热处 理 ， 元 素 ，1}≠稀 土 硅铁 合 金 加 入 包底 ，利 用 冲人 法 进 行变 其 网状 碳化 物基本 消除 ，代之 以孤立 的块状存 在 ，同时 质 。稀 土 的加 入 量 如表 1所 示 。在 砂 型 中铸 出 西3O 基体 中出现 颗粒 状 碳化 物 ，这 意味着稀 土 变质 只能有 mmx50mm 试 样 ，热 处 理 在 KJX一8—13电 阻 炉 内进 限地 改变 网状碳 化 物 ，远不 如 与热 处理 的综 合作 用 效 行 ，热 处理 工艺 为 ：铸 态 +960℃ X3h空冷 ，变 质铸 态 果 明显 。 ． +960oC X3h空冷 。将 试 样 加 工 成 西18mmx20mm 2．2 稀 土变质 处理 对