亚共晶高铬铸铁论文-徐奥

亚共晶高铬铸铁论文-徐奥

导读:本文包含了亚共晶高铬铸铁论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:碳化钨颗粒,高频感应堆焊,过共晶,碳当量

亚共晶高铬铸铁论文文献综述

徐奥[1](2018)在《碳化钨及碳当量对过共晶高铬铸铁高频感应堆焊层组织性能影响的研究》一文中研究指出高频感应加热具有工艺简单,易于操作,生产效率高等优点,但由于高频感应堆焊层厚度较薄(通常小于2mm),同时母材对堆焊层稀释作用降低了堆焊层的硬度和耐磨性,限制了工件的使用寿命。改变堆焊层的碳当量和添加碳化钨颗粒可以增加堆焊层的硬度及耐磨性能。但是目前针对这一方面尚无深入和系统的研究。本文首先以加热时间、堆焊电流、堆焊熔剂为工艺参数进行正交试验,获得了最优堆焊工艺参数为:电流56A,加热时间42s,熔剂添加量14g。以上述工艺参数进行堆焊,获得了表面质量良好、无气孔及夹渣的冶金结合良好的堆焊层。在此基础上,采用优化的工艺参数制备了碳化钨添加量分别为0%、10%、15%、20%、25%、30%,碳当量分别为6.19%、6.76%、7.32%、7.88%、8.45%、9.01%的高频感应堆焊试样,并对其组织和性能进行了系统研究,以期提高堆焊层的耐磨性和使用寿命。通过金相显微镜及XRD分析可知堆焊层组织主要为共晶组织、初生碳化物(M_7C_3)、碳化钨颗粒(WC、W_2C)等,初生碳化物与共晶碳化物均为M_7C_3型碳化物,基体主要由马氏体、奥氏体等组织组成。根据堆焊层的结构特点,可将堆焊层分为顶部、中部、底部叁部分,顶部为非稀释层,中部为母材溶解少量稀释层,底部为母材溶解大量稀释层。对碳化钨及碳当量对堆焊层组织的影响进行了研究,结果表明:在堆焊层顶部和中部,随着碳当量的增加,堆焊层中的初生碳化物数量增多,共晶组织逐渐减少,其中基体中马氏体量增加;随着碳化钨含量的增加,顶部组织基本不变。在堆焊层中部组织中出现极少量的碳化钨颗粒。在堆焊层底部:随碳当量的增加,共晶碳化物增加,基体中马氏体增多;随着碳化钨含量的增加,初生碳化物、共晶碳化物数量稍微增加,基体种类基本不变,但组织中间存在一定数量的碳化钨颗粒,颗粒数量随碳化钨含量增加而基本成比例增加。对堆焊层各部分性能进行分析,结果表明:碳化钨含量一定时,随着碳当量的增大,堆焊层顶部硬度逐渐增加,断裂韧性则降低,耐磨性逐渐升高,但达到8.45%后碳当量继续增加,耐磨性能降低,是由于随着碳当量的增加,初生碳化物含量过高,组织韧性降低造成的;随着碳当量增加,中部及底部的硬度与耐磨性逐渐增加,但底部相比堆焊层中部增加幅度减少,这是由于靠近底部稀释作用占主导的原因。因此,碳当量增加有利于增加堆焊层的硬度及耐磨性能,但过高的碳当量可能不利于堆焊层顶部耐磨性的提高,堆焊层顶部在碳当量8.45%时耐磨性最好,相比碳当量6.19%提高了1.89倍。由于碳化钨颗粒主要沉积在堆焊层底部,仅有个别颗粒存在于中部,因此碳当量一定时,随着碳化钨含量的增加,堆焊层顶部的硬度和耐磨性能基本没有变化;堆焊层中部硬度及耐磨性稍微增加;堆焊层底部的断裂韧性逐渐降低,硬度及耐磨性随着碳化钨含量的增加而快速增加,在碳化钨含量达到20%时,堆焊层底部耐磨性能与不加碳化钨的组织相比,提高4~5倍,当其超过含量20%之后,硬度和耐磨性能增加幅度变小。因此从提高底层耐磨性能来说,20%的碳化钨颗粒基本达到了理想的效果。综上所述,对于高铬铸铁高频堆焊层,采用碳当量为8.45%的过共晶高铬铸铁,添加20%的200目的碳化钨颗粒。在有效控制贵重碳化钨颗粒添加量的情况下,可以保证高铬铸铁堆焊层顶部中部底部叁部分均具有较为理想的硬度和耐磨性能。其整体耐磨性能与碳当量6.19%,碳化钨0%组分的堆焊层相比大幅度提高。(本文来源于《郑州大学》期刊2018-10-01)

吕海洋,李璐,周荣锋,倪海涛,朱江[2](2018)在《液相线上脉冲电流作用时间对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响》一文中研究指出在过共晶高铬铸铁熔体从1355℃冷却到液相线过程中施加脉冲电流,研究脉冲电流处理时间对其凝固组织的影响,利用光学显微镜、X射线衍射等技术手段对脉冲处理后铸铁组织中的初生碳化物的尺寸、形态、种类和演变过程进行分析。结果表明:在液相线以上施加脉冲电流可改善初生碳化物在基体中的分布状态,并使组织细化;脉冲电流作用时间与细化效果呈一定相关关系,随着作用时间增加,初生碳化物平均直径、共晶碳化物片层厚度和间距先减小后增大;作用时间为3.0 min时可以获得尺寸细小、形貌均一的初生碳化物。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2018年09期)

卢瑞青[3](2018)在《20%Cr亚共晶高铬铸铁烧结制备与增强机理研究》一文中研究指出高铬铸铁作为一种广泛应用的工业耐磨材料,其优良的耐磨性能源于高硬度M7C3型碳化物(体积分数为20~35%)分布在基体中。目前高铬铸铁生产基本上采用铸造方法,其显微组织存在着碳化物尺寸粗大和碳化物形态不理想的突出问题,导致其强度和冲击韧性偏低,不但限制了其优异耐磨性能充分发挥,而且难以满足在冲击磨粒磨损等苛刻工况下对力学性能的要求。因此,研发新型耐冲击磨粒磨损高铬铸铁具有重要的经济价值和实用价值。将粉末冶金工艺应用于高铬铸铁制备,由于能够提供独特的材料热力学生长条件,已成功制备出2.9wt%C的高综合力学性能合金。本文以2.5wt%C的水雾化合金粉末为原料,研究碳含量降低后,烧结亚共晶高铬铸铁力学性能和耐磨性能的变化规律。本文首先研究了烧结和热处理工艺对高铬铸铁显微组织及性能的影响。结果表明:水雾化预合金粉末的烧结温度区间为1205℃~1235℃,其内部存在大量短杆状、絮状的碳化物,为烧结过程碳化物生长提供大量形核基底。烧结制品的物相主要由共晶M7C3碳化物和马氏体以及少量奥氏体组成。随着烧结温度升高,烧结制品的密度先快速升高,然后基本保持不变,最大密度达到7.62g/cm3;同时,显微组织中碳化物和晶粒的尺寸逐渐增大。经Image pro-plus软件分析碳化物形貌圆润且分布均匀,使得力学性能有较大提升。烧结温度为1220℃时,试样综合力学性能最佳,硬度为61HRC,抗弯强度和冲击韧性分别为2538MPa和9.6J/cm2。选其作为与铸造高铬铸铁对比及后续热处理的样品。其次,通过对比研究烧结态和铸造态高铬铸铁显微组织和力学性能,分析了烧结高铬铸铁力学性能增强机理。烧结高铬铸铁由于独特的显微组织热力学生长条件和充分的生长时间,获得了叁维立体形貌较为圆润(圆润度为0.51)、尺寸细小(平均粒径为7.05μm)和分布均匀(长宽比为2.76)的M7C3型共晶碳化物;弥散分布的M7C3型共晶碳化物降低了基体组织中的Cr含量,从而升高了 Ms点,形成了以马氏体为主加少量残余奥氏体的基体组织。显着提高了烧结态合金的力学性能,结果同上。而铸造态高铬铸铁的硬度为52HRC,冲击韧性2.4J/cm2,抗弯强度1008MPa。并作出了烧结高铬铸铁共晶M7C3型碳化物析出和生长示意图。最后,对比分析了烧结和铸造高铬铸铁及TiC基高锰钢结合金的耐冲击磨粒磨损性能,研究烧结高铬铸铁的耐磨性能和磨损机制。烧结亚共晶高铬铸铁的冲击磨粒磨损机制包括短程显微切削、疲劳剥落和脆性碎裂,以显微切削为主,在高冲击功条件下会发生少量疲劳剥落和脆性碎裂。而以马氏体为主的金属基体能够为碳化物提供强的支撑和保持力,使其能够有效阻滞微裂纹的生成与快速扩展,从而具有优秀的抗冲击磨粒磨损性能。烧结亚共晶高铬铸铁是一种具有高性价比的耐磨材料。在中、高等级冲击功条件下其耐磨性能远优于铸造高铬铸铁,单位时间内体积磨损量仅为后者的1/15和1/13。在低、中等级冲击功条件下明显好于TM52,单位时间内体积磨损量仅为后者的1/10和1/4。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-01)

胡楠楠,郏义征[4](2018)在《铌含量对Cr20过共晶高铬铸铁组织和性能的影响》一文中研究指出采用金相试验、X射线衍射、硬度测试和磨料磨损试验研究了不含铌和含0.5、1.0%Nb(质量分数)的Cr20过共晶高铬铸铁的铸态组织和性能。结果表明,添加Nb元素能有效细化Cr20过共晶高铬铸铁的铸态组织,随着铌含量的增加,初生碳化物M_7C_3从粗大的杆条状转变细小、弥散分布的多边形块状,共晶碳化物从细长条状转变为弥散分布的点状。添加铌的Cr20过共晶高铬铸铁的硬度并未明显提高,含铌量为1.0%的Cr20过共晶高铬铸铁的硬度比不含铌的仅提高了约6%。然而,铌的加入显着地提高了Cr20过共晶高铬铸铁的耐磨性,含Nb量为1.0%的Cr20过共晶高铬铸铁的磨损量比不含Nb的减少了约21%。(本文来源于《热处理》期刊2018年02期)

王海艳,笪秋攀,郑开宏,龙骏,路建宁[5](2018)在《Nb/Ti对过共晶高铬铸铁组织及性能影响》一文中研究指出研究了Nb和Ti对过共晶高铬铸铁显微组织和力学性能的影响。结果表明,Nb既不能细化初生碳化物,也不能细化共晶碳化物;随着Ti含量的增加,初生M_7C_3碳化物和共晶碳化物都具有明显的细化特征。组织中的初生碳化物和共晶碳化物的硬度随着Ti含量增加而增加,冲击韧度变化不大。高铬铸铁的耐磨性能随着Ti含量的增加而增加。(本文来源于《铸造技术》期刊2018年02期)

笪秋攀,陈明安,王海艳,郑开宏[6](2017)在《V和Ti对过共晶高铬铸铁组织和性能的影响》一文中研究指出研究了Ti和V对过共晶高铬铸铁(25.0%Cr,3.5%C)显微组织和力学性能的影响。结果表明,V只能细化共晶碳化物;随着Ti含量的增加,初生M_7C_3碳化物和共晶碳化物都具有明显的细化特征。组织中的初生碳化物和共晶碳化物的硬度随着Ti含量增加而增加,冲击韧度有一定提升。高铬铸铁的耐磨性能随着Ti含量的增加而增加。(本文来源于《铸造技术》期刊2017年12期)

肖平安,宋建勇,陈超,刘洋,李志华[7](2017)在《烧结亚共晶高铬铸铁制备及其显微组织与性能》一文中研究指出以水雾化高铬铸铁粉末为原料,通过压制/烧结工艺制备了一种亚共晶高铬铸铁(SHCCI),对其显微组织、物理力学性能和冲击磨粒磨损工况下的耐磨性能开展了系统的观察、分析与检测,并与成分相近的传统铸造高铬铸铁(CHCCI)进行了对比研究.试验结果表明,通过超固相线液相烧结可以制备出密度达到7.44g/cm~3的亚共晶高铬铸铁,其Cr_7C_3型碳化物呈细小短杆状,沿晶界均匀地分布在由马氏体和奥氏体混合组成的基体中;烧结态高铬铸铁的硬度为HRC58,抗弯强度为2 122MPa,冲击韧性达到6.5J/cm~2(无缺口试样尺寸为5mm×5mm×50mm);与铸造高铬铸铁相比,由于碳化物形貌、大小和分布均匀性的明显改善,以及基体中有更多的马氏体,烧结高铬铸铁在各种冲击载荷下均展现出明显的抗磨粒磨损性能优势,是一种十分优异的耐磨材料.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期)

郭红星[8](2017)在《钨对铸态过共晶高铬铸铁组织、力学性能和磨料磨损性能的影响》一文中研究指出通过合金成分设计,制备了不同钨含量的过共晶高铬铸铁。研究了钨含量对材料微观组织、力学性能和磨料磨损性能的影响。结果表明,钨元素添加使得过共晶高铬铸铁中初生碳化物粗化,钨含量从0增加到2.84%时,高铬铸铁的硬度由51 HRC提高到56 HRC,冲击吸收能量先升高后下降,最高达5.8 J/cm~2。同时,过共晶高铬铸铁叁体磨料磨损性能得到提高。(本文来源于《金属热处理》期刊2017年04期)

白丹[9](2017)在《脉冲电流作用下过共晶高铬铸铁的组织演变研究》一文中研究指出因为过共晶高铬铸铁中有大量的M7C3型初生碳化物和共晶碳化物存在,材料具有很高的硬度,在耐磨领悟具有很好的应用潜质。但由于常规铸态下M7C3型初生碳化物尺寸粗大,对基体的割裂作用明显,增加了材料的脆性,造成过共晶高铬铸铁的实际应用受到了极大的限制。因此,为了提高过共晶高铬铸铁的实际应用价值,只有控制初生碳化物尺寸及形态,降低其对基体的割裂作用,才能提高材料的韧性并保证其耐磨性。本文将在凝固过程及凝固后的热处理过程中过共晶高铬铸铁施加脉冲电流,然后通过LOM、SEM、EDS、TEM、XRD等手段研究其组织,分析脉冲电流的作用机理,并对比常规铸态和脉冲处理后过共晶高铬铸铁的性能。研究发现,在凝固过程中施加脉冲电流(Electric Current Pulse,ECP),可以显着细化初生碳化物尺寸,减少初生碳化物裂纹、孔洞等缺陷,提高初生碳化物致密度。初生碳化物等效直径从约150μm减小到约65μm,显微硬度由HV1398~1420提高到HV 1485~1501。脉冲电流处理后的凝固组织中初生碳化物依旧保持六棱柱形态,但对基体组织的割裂效果明显减弱减少,有利于提高其使用性能。脉冲电流细化初生碳化物的机理是:在凝固过程中,脉冲电流对熔体起到了磁致收缩效应,提高熔体压力,进而实现了“电致过冷”作用,能够显着提高熔体中初生碳化物的形核率,细化初生碳化物;同时,脉冲电流还会对熔体产生电迁移作用,使C原子的扩散能力得到明显的提高,增强了C原子向初生碳化物内部穿透扩散,增加了初生碳化物的含碳量,并使碳C原子固溶到了碳化物密排六方晶格中的四面体间隙中,增加了晶格畸变,提高了固溶强度和致密性,改善初生碳化物性能。但脉冲电流没有改变出生碳化物的整体生长过程,只是通过提高C原子的扩散能力,维持了碳化物生长后期的持续生长能力,从而减少了内部孔洞缺陷。另外,在700℃到1000℃奥氏体化过程中,在进行常规工艺及脉冲电流处理时,虽然过共晶高铬铸铁中初生碳化物及共晶碳化物尺寸及形态均不会发生变化,依然维持处理前的状态,但是脉冲电流能够降低过共晶高铬铸铁发生固态相变的温度,并提高相变发生的程度。在1100℃奥氏体化时,在常规工艺脉冲处理工艺下,过共晶高铬铸铁基体组织均转变为奥氏体,共晶碳化物大量溶解并粗化;脉冲处理处理工艺下,初生碳化物溶解程度很大,但常规工艺下,初生碳化物较好保持了处理前的形态。在700℃时脉冲电流热处理时,试样基体硬度和宏观硬度最高,分别为HV 958和HRC 82;随着脉冲电流热处理温度从700℃升高到800℃,基体组织显微硬度和试样宏观硬度均降低,在800℃到1000℃范围内出现一个平台;在1100℃时再次下降,分别为HV 390和HRC71。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01)

韩跃,李春海[10](2017)在《过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展》一文中研究指出介绍了渣浆泵材料的发展历史和发展过共晶高铬铸铁的意义,在这种需求下研发了一种超高耐磨性的适用于渣浆泵生产的过共晶高铬铸铁材料,并且已经成功应用于实际生产,最后指出消失模工艺可作为一种过共晶高铬铸铁新的生产方式。(本文来源于《通用机械》期刊2017年01期)

亚共晶高铬铸铁论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在过共晶高铬铸铁熔体从1355℃冷却到液相线过程中施加脉冲电流,研究脉冲电流处理时间对其凝固组织的影响,利用光学显微镜、X射线衍射等技术手段对脉冲处理后铸铁组织中的初生碳化物的尺寸、形态、种类和演变过程进行分析。结果表明:在液相线以上施加脉冲电流可改善初生碳化物在基体中的分布状态,并使组织细化;脉冲电流作用时间与细化效果呈一定相关关系,随着作用时间增加,初生碳化物平均直径、共晶碳化物片层厚度和间距先减小后增大;作用时间为3.0 min时可以获得尺寸细小、形貌均一的初生碳化物。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

亚共晶高铬铸铁论文参考文献

[1].徐奥.碳化钨及碳当量对过共晶高铬铸铁高频感应堆焊层组织性能影响的研究[D].郑州大学.2018

[2].吕海洋,李璐,周荣锋,倪海涛,朱江.液相线上脉冲电流作用时间对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响[J].材料热处理学报.2018

[3].卢瑞青.20%Cr亚共晶高铬铸铁烧结制备与增强机理研究[D].湖南大学.2018

[4].胡楠楠,郏义征.铌含量对Cr20过共晶高铬铸铁组织和性能的影响[J].热处理.2018

[5].王海艳,笪秋攀,郑开宏,龙骏,路建宁.Nb/Ti对过共晶高铬铸铁组织及性能影响[J].铸造技术.2018

[6].笪秋攀,陈明安,王海艳,郑开宏.V和Ti对过共晶高铬铸铁组织和性能的影响[J].铸造技术.2017

[7].肖平安,宋建勇,陈超,刘洋,李志华.烧结亚共晶高铬铸铁制备及其显微组织与性能[J].湖南大学学报(自然科学版).2017

[8].郭红星.钨对铸态过共晶高铬铸铁组织、力学性能和磨料磨损性能的影响[J].金属热处理.2017

[9].白丹.脉冲电流作用下过共晶高铬铸铁的组织演变研究[D].昆明理工大学.2017

[10].韩跃,李春海.过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展[J].通用机械.2017

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