“JS”系列搅拌机衬板的研制与改进

论文摘要

本研究从工况材质两方面分析了搅拌机衬板使用寿命颇低的原因,针对工况对衬板材质性能的要求,在合金元素和热处理工艺两方面做出改进。在合金元素方面,降低Mo的含量,改M0一Cu结合为Mo—Ni结合,在材料的基本成分确定后,探讨对高铬铸铁采用不同量稀土硅铁合金变质处理后,高铬铸铁组织和性能的变化。在热处理工艺方面,改变了传统的低温回火工艺的思路,详细研究了淬火温度和回火温度对高铬铸铁组织和性能的影响,探讨合适的热处理工艺。采用0.9%稀土硅铁变质后的高铬铸铁,经980℃淬火加热,450℃回火后,硬度达62.1HRC,达6.9J/cm,较原衬板的性能有着显著的提高。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 衬板的失效分析
• 1.1.1 衬板的工况分析
• 1.1.2 衬板材质的分析
• 1.2 耐磨材料
• 1.2.1 耐磨钢件
• 1.2.2 耐磨铸铁件
• 1.2.2.1 普通白口铸铁
• 1.2.2.2 镍硬铸铁
• 1.2.2.3 高铬铸铁
• 1.3 高铬铸铁
• 1.3.1 高铬铸铁的凝固组织
• 1.3.2 合金元素在高铬铸铁中的作用
• 1.3.3 高铬铸铁的热处理工艺
• 1.3.2.1 传统的热处理工艺
• 1.3.2.2 高温团球化处理
• 1.3.2.3 珠光体化预处理
• 1.3.2.4 亚临界处理
• 1.3.4 改善高铬铸铁的使用性能
• 1.3.4.1 改善碳化物类型、数量、形状和分布
• 1.3.4.2 选择合适的基体组织
• 1.3.4.3 高铬铸铁的热处理
• 1.3.4.4 高铬铸铁中合金元素的添加
• 1.3.4.5 高铬铸铁的熔炼和铸造
• 1.4 稀土
• 1.4.1 稀土在金属材料中的作用与机理:
• 1.4.2 稀土在耐磨材料中的应用
• 1.4.2.1 稀土在中合金钢中的应用
• 1.4.2.2 稀土在高锰钢中的应用
• 1.4.2.3 稀土在白口铸铁中的应用
• 1.5 本课题研究的意义
• 2 试验方案及制备
• 2.1 成分设计及试样制备
• 2.1.1 成份设计
• 2.1.2 试样制备
• 2.2 试样的热处理
• 2.2.1 淬火试验
• 2.2.2 回火试验
• 2.3 显微组织的观察
• 2.3.1 金相组织的观察
• 2.3.2 电子显微镜显微观察
• 2.3.3 微区成分的能谱分析
• 2.3.4 X射线衍射分析
• 2.3.5 断口形貌观察
• 2.4 试样力学性能的检测
• 2.4.1 摆锤式冲击试验
• 2.4.2 硬度试验
• 2.4.3 磨损试验
• 3 稀土元素对高铬铸铁性能的影响
• 3.1 引言
• 3.2 稀土硅铁变质处理对高铬铸铁组织形态的影响
• 3.2.1 变质处理对金相组织的影响
• 3.2.2 变质对碳化物形状影响的分形探讨
• 3.2.2.1 理论分析
• 3.2.2.2 试验方法
• 3.2.2.3 结果与讨论
• 3.2.3 稀土元素的变质原理
• 3.3 稀土硅铁对高铬白口铸铁性能的影响
• 3.3.1 稀土硅铁对高铬白口铸铁硬度的影响
• 3.3.2 稀土硅铁对高铬白口铸铁冲击韧性的影响
• 3.3.3 稀土硅铁对高铬白口铸铁耐磨性的影响
• 4 热处理工艺对高铬铸铁性能的影响
• 4.1 引言
• 4.2 热处理对高铬铸铁组织与性能的影响
• 4.2.1 淬火温度的影响
• 4.2.1.1 淬火温度的选择
• 4.2.1.2 淬火温度对硬度的影响
• 4.2.2 回火温度的影响
• 4.2.2.1 回火温度对硬度的影响
• 4.2.2.2 回火温度对冲击韧性的影响
• 4.2.2.3 回火温度对耐磨性的影响
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文