硼对铸态Fe-0.4C-B合金组织与性能的影响.pdfVIP

学兔兔 MaterialTechnology材料 ·工艺 硼对铸态Fe-O．4C-B合金组织与性能的影响 蔡云秀’，李 飞 (1．云南机电职业技术学院，云南昆明 650000；2．昆明理工大学城市学院，云南昆明 650093) 摘要：借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析仪等手段，研究了在碳含量一定的基础上，硼对铸态 Fe一0．4C—B合金的凝固组织及性能的影响规律。结果表明，铸态Fe一0．4C—B合金的凝固组织主要由珠光体、 铁素体和含硼碳化物(硼化物)组成，且随着硼含量的增加，共晶组织百分含量在不断增加，使其硬度上升， 冲击韧度下降。通过调节合适的硼含量，硬度大于44 HRC，冲击韧度大于6 J／cm 。 关键词：Fe-O．4C-B合金；凝固组织；硬度；冲击韧度 中图分类号：TGI 34．9：文献标识码：A；文章编号：l 006—9658(201 5)02—0007—03 DOI：l 0．3969／j．issn．1 006—9658．201 5．02．003 近年来，铬、钼、镍等合金供应日趋紧张，价格 测，试样为20mmx 20Inn1X 110lI1n1无缺口标准试 飞涨，以硼化物为耐磨硬质相的铁基耐磨材料的研 样，跨距70 mm，冲断试样使用洛氏硬度计测量其断 究日益受到人们的重视D-3]，硼元素在地壳中的含量 面硬度后，用Leica金相显微镜观察其组织，并使用 约占(3 X 10 )％，我国储量丰富，价格低廉且稳定[3]。 x射线衍射仪分析其凝固组织相构成。x射线衍射 硼在 —Fe和 ．Fe中的溶解度分别小于0．0 004％ (xRD)分析时实验参数：Cu．K 辐射、管流200 mA、 和0．02％[4】，Fe．C合金中加入硼元素后，大部分硼在 管压40 kV、扫描速度1(。)／min，10。～100。耦合连 凝固过程中以硬度高、高温稳定性好的硼化物的形 续扫描，步进0．02。。合金的硼含量使用ICP—AES 式析出[5】，表现出类似高铬铸铁的性能。在此基础上， 法进行分析，其余元素含量由PulsarA30金属分析仪 调节硼含量，控制硼化物体积分数，将有可能获得强 测定，分析结果如表1所示。 韧搭配、价格低廉的新型耐磨材料。但目前的高硼 表1 Fe一0．4C—B合金的化学成分 ％ 铁基合金是在铬系铸钢基础上发展起来的，铬是合 试样号 C B Si Mn S P 金中必要的添加元素，因此如何在不加铬的情况下 1 0．38 O．59 O．37 O．38 O．O2 0．O3 获得高性能的耐磨材料将是未来研究的重点。 2 O．34 1．46 O．57 0．42 O．02 O．O3 3 0．44 2．95 0．40 O．37 O．O3 0．03 1 实验方法 4 O．42 4．13 O．68 O．44 O．08 0．O3 试验在实验室条件下进行，废钢炉料在 lO 中频感应电炉中熔炼，使用碳粒增碳，熔清后插铝脱 2 实验结果及分析 氧，加人硼铁(B含量l8％)，造渣扒渣后在1 510℃ 2．1 铸态Fe一0．4C—B合金凝固组织 左右出炉，静置后浇铸试样，浇铸温度1 430 oC，使用 铸态Fe一0．4C．B合金凝固组织见图t，由图可见， 水玻璃砂铸型。冲击功使用JB30A型冲