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作者:方伟;尹振兴;仰明;陈灿光;陶修坤;
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:为了探究Cr/C比对高铬铸铁磨球中碳化物形态及尺寸参数的影响,本研究通过改变Cr/C比,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等检测手段,借助Factsage、Image-pro plus和Origin等分析软件,系统地研究了Cr/C比的影响。结果表明:在凝固条件基本一致的情况下,Cr/C比的大小决定了高铬铸铁组织在凝固过程中的析出顺序及碳化物的类型、形貌、分布、数量和尺寸等特征,从而决定了高铬铸铁力学性能的大小(碳化物的显微硬度、洛氏硬度和冲击韧性)。当Cr/C=4.19~8.10时,亚共晶和近共晶组织大致分为两大类:一类是非共晶团——初生奥氏体区和二次碳化物;另外一类是共晶团——类共晶碳化物、Ⅱ类共晶碳化物和共晶奥氏体。当Cr/C=9.93时,将过共晶组织分为初生碳化物、二次碳化物、Ⅱ类共晶碳化物和共晶奥氏体。综合来看,随Cr/C比的增大,碳化物的类型主要经历了M_3C→M_3C_2→M_7C_3→M_(23)C_6的转变过程;长针状、连续网状的板片状的共晶碳化物转变为碎块状和菊花状;在共晶团中始终可以观察到少量剑兰状的共晶碳化物;碳化物的含量随Cr/C比的增大而增加,最高可达40.24%;碳化物的平均长度、宽度呈现先逐渐减小,后趋于平缓,最后有所增大的趋势,最小尺寸分别为11.06μm、6.62μm。当Cr/C=4.19~9.93时,随Cr/C比的增大,碳化物的显微硬度HV、洛氏硬度HRC和冲击韧性A_k呈现先增加后趋于平缓再减少的趋势。当Cr/C=6.99~8.10时,HV、HRC和A_k达到性能的最大值。
关键词:高铬铸铁;;Cr/C比;;共晶碳化物;;非共晶团;;形态特征;;尺寸参数
基金资助:国家自然科学基金项目(52061011)