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材料热处理学报2025年第12期:成分及热处理对高铬铸铁组织与性能的综合影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:方伟;尹振兴;陶修坤;仰明;陈灿光;

单位:安徽工业大学冶金工程学院;安徽三方新材料科技有限公司;

摘要:利用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、冲击试验机和电化学工作站等研究了成分及热处理工艺对高铬铸铁组织与性能的综合影响,在此基础上,进行了工艺优化,从而提高其综合性能。结果表明:Cr含量基本相同的条件下,高铬铸铁中碳化物的类型没有变化,C含量是影响碳化物数量的主要因素;Cr含量为18%左右时,组织类型和形貌呈现一些共同的特点,组织主要为初生树枝晶(奥氏体和马氏体)+共晶组织(枝晶固溶体和共晶碳化物)+二次碳化物,碎块状、菊花状和剑兰状共晶碳化物的类型都为(Cr, Fe)_7C_3,二次碳化物的类型为(Cr, Fe)_(23)C_6,基体中固溶了较高含量的C、Cr元素;在中性介质中,高铬铸铁的硬度与耐磨损性能呈现正相关的关系,与冲击韧性、耐电化学腐蚀性能呈现负相关的关系,硬度越大,耐磨损性能越高,冲击韧性、耐电化学腐蚀性能越低;相较于油冷淬火,当高铬铸铁采用1040℃高温奥氏体化+鼓风机风冷+280℃低温回火后,硬度提高了2.9 HRC,但冲击韧性降低了0.6 J/cm~2;相对耐磨性增大到1.43,腐蚀电流密度增大,耐冲蚀磨损性能提高,耐电化学腐蚀性能降低。

关键词:高铬铸铁;;碳化物类型;;力学性能;;冲蚀磨损;;电化学腐蚀;;热处理工艺

基金资助:国家自然科学基金(52061011)