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        選用釩來提高高鉻鑄鐵的耐磨性能

        2014-3-28 6:33:35      點擊:
        選用釩來提高高鉻鑄鐵的耐磨性能
        高鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵﹑鎳硬鑄鐵發展起來的第三代耐磨材料,具有良好的耐磨性、較好的韌性,日益得到廣泛應用。釩作為微量元素添加,能提高高鉻鑄鐵耐磨性,但是涉及作用機理的系統研究較少。本實驗通過研究添加不同釩含量的高鉻鑄鐵的硬度以及耐磨性能與組織結構之間的關系,闡述了釩在髙鉻鑄鐵中的作用機理。
        采用以廢碳素鋼、低碳鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、純鎳、銅絲和電解錳為原材料,采用WK-Ⅱ型非自耗真空電弧爐熔煉試樣,為保證試樣成分的均勻性,每個試樣經5次反復熔煉,獲得不同合金含量的合金鑄錠。高鉻鑄鐵基本成分為(質量分數,%):2.7C,22Cr,0.6Mo,0.5Ni,0.7Mn,1.0Cu;V的加入量分別為:0.3%,0.8%,1.3%,1.8%。
        將熔煉好的鑄錠線切割成10mm×10mm×2mm的試樣,采用ZEISS光學金相顯微鏡觀察金相組織;微區的成分分析采用JSM-6480型掃描電鏡附帶的能譜儀進行分析;在島津XRD-6000上進行相分析;硬度測量采用HRS-150型數顯式洛氏硬度計;磨損試驗采用MLD-10型沖擊磨料磨損試驗機,試樣尺寸為10mm×10mm×30mm,配對試樣用熱軋態40Cr鋼,硬度20HRC,硬磨料為4~6目石英砂,軟磨料為4~6目,砂流量為50kg/h,沖擊功2~5J。試樣熱處理工藝為在960、990、1020℃,油淬+250℃回火4h,空冷。
        釩元素的添加細化了高鉻鑄鐵的基體組織,改變了碳化物的形態及分布,提高了高鉻鑄鐵硬度及耐磨性能。當釩含量為1.8%時,高鉻鑄鐵硬度達到63HRC,抗磨損性最好。釩含量為0.3%~1.8%時,最佳熱處理工藝為1020℃保溫2h,淬火,再經250℃回火4h。

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