螺旋分级机衬铁用耐磨新材料的研究

论文摘要

本文在普通的高铬铸铁的基础上，结合长期生产实践中总结出的经验，设计了一种新型的铬锰钨抗磨白口铸铁。这种新型铸铁主要应用在螺旋分级机上，用来制造螺旋分级机的衬铁。在普通高铬铸铁的基础上，通过适量的Mn、W元素的加入，使新型铬锰钨抗磨白口铸铁的各项性能比现有的白口铸铁有了较大的改善。文章运用了多种试验手段，观察材料的金相组织，测定各相的显微硬度，分析各相的组织类型并且测定了每种合金元素在不同相中的微区含量，对材料的微观组织进行了细致的分析研究。同时也通过试验，测得了材料的韧性、硬度等宏观性能参数。在研究过程中结合试验所得出的结果，利用余氏“固体与分子经验电子理论”计算出了铬锰钨抗磨铸铁马氏体组织的价电子结构。通过价电子结构的信息，分析探讨了材料微观组织与宏观性能之间的内在联系。最后，将新型铬锰钨抗磨铸铁浇铸成螺旋分级机衬铁，进行了生产试验，结果表明衬铁使用情况优良，新型铬锰钨抗磨铸铁具有优良的抗磨性能。以上的研究成果成功地研制出一种用于制造螺旋分级机衬板的新型抗磨材料，同时也探讨了抗磨白口铸铁中，微观组织与宏观性能之间的内在联系。这对于继续开发性质更加优良的抗磨铸铁及抗磨铸钢等材料具有重要的理论参考价值与指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 白口抗磨铸铁简介
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 白口铸铁的分类及应用
• 1.1.3 白口抗磨铸铁件的失效
• 1.1.4 典型白口抗磨铸铁件
• 1.2 螺旋分级机及衬铁简介
• 1.3 课题来源及研究意义
• 1.3.1 课题来源
• 1.3.2 研究意义
• 1.4 研究目标与研究内容
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 新型铬猛钨抗磨铸铁的合金成分设计
• 2.1 新型铬锰钨抗磨铸铁的宏观性能要求
• 2.1.1 螺旋分级机工况分析
• 2.1.2 衬铁失效分析
• 2.2 新型铬锰钨抗磨铸铁的金相组织设计
• 2.2.1 碳化物对耐磨性的影响
• 2.2.2 基体组织对耐磨性的影响
• 2.3 新型铬锰钨抗磨铸铁的合金组元及成份设计
• 2.3.1 合金组元设计
• 2.3.2 合金成分设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 铬锰钨抗磨铸铁的微观组织与分析
• 3.1 试样制备
• 3.1.1 试验用原材料
• 3.1.2 熔炼及浇注
• 3.2 试验方法及结果
• 3.2.1 金相试验
• 3.2.2 显微硬度试验
• 3.2.3 X衍射试验
• 3.2.4 相含量的测定
• 3.2.5 微区成分分析
• 3.3 试验结果分析
• 3.3.1 金相组织分析
• 3.3.2 碳化物含量分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 铬锰钨抗磨铸铁马氏体强化机理研究
• 4.1 固体与分子经验电子理论简介及研究内容
• 4.1.1 固体与分子经验电子理论简介
• 4.1.2 EET理论的主要研究内容和研究方法
• 4.2 α-Fe的价电子结构
• 4.2.1 α-Fe价电子结构的计算
• 4.2.2 α-Fe的价电子结构表
• 4.3 Fe-C马氏体价电子结构的计算
• 4.3.1 马氏体晶格常数的计算
• 4.3.2 马氏体价电子结构的计算
• 4.3.3 马氏体价电子结构的计算结果
• 4.3.4 含C晶胞的价电子结构分析
• x-Me^y-Me^z马氏体的价电子结构'>4.4 Fe-C-Me^x-Me^y-Me^z马氏体的价电子结构
• x晶胞的价电子结构的计算'>4.4.1 含C-Me^x晶胞的价电子结构的计算
• x-Me^y晶胞的价电子结构的计算'>4.4.2 Fe-C-Me^x-Me^y晶胞的价电子结构的计算
• 4.4.3 含C-Me晶胞的价电子结构分析
• x-Me^y晶胞的价电子结构分析'>4.4.4 含C-Me^x-Me^y晶胞的价电子结构分析
• 4.5 本章小节
• 第五章 宏观性能测试及生产应用
• 5.1 宏观硬度测试
• 5.1.1 试验方法
• 5.1.2 新型铬锰钨抗磨铸铁的硬度
• 5.2 冲击韧度测试
• 5.2.1 试验方法
• 5.5.2 新型铬锰钨抗磨铸铁的冲击韧度
• 5.3 生产试验
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读研究生期间从事科研以及发表论文情况