亚临界热处理Cr13Mn3MoV2高铬铸铁的硬化行为和耐磨性

研究了Cr13Mn3MoV2高铬铸铁在亚临界处理时的硬化行为和耐磨性。研究表明，通过亚临界热处理可以使含有大量残留奥氏体的高铬铸铁产生二次硬化，从而提高高铬铸铁的硬度和耐磨性。利用合金热力学理论计算了奥氏体中碳的活度，固溶于奥氏体中的Mo和V会降低奥氏体中C的活度，对C在亚临界热处理过程中扩散的阻碍作用，所以与没有添加Mo和V的高铬铸铁比较，添加Mo和V的高铬铸铁二次硬化峰的出现需要更长的保温时间。添加Mo和V的高铬铸铁在亚临界热处理时除了二次碳化物（Fe，Cr）23C6的析出外，还有Mo2C和VCr2C2碳化物析出，有效地提高了合金抗磨料磨损能力。     

亚临界热处理对不同Cr/C高铬铸铁的组织与相变的影响

研究了不同Cr/C的高铬铸铁经亚临界热处理前后组织与性能的变化规律.结果表明,在亚临界热处理时,Cr/C越高越有利于二次碳化物的析出,越能降低奥氏体的过饱和度,提高M2点转变温度,在空冷时基体中马氏体含量也就越高,材料的力学性能得到提高,进而提高了材料的耐磨性.     

不同热处理对一种高铬铸铁组织的影响

用X射线衍射（XRD）、磁性法和透射电镜（TEM）等方法研究了不同热处理对一种含Mo、Cu高铬铸铁的组织的影响。结果表明：高铬铸铁亚临界处理和去稳处理中,基体会以二次碳化物的形式析出过饱和的碳和合金元素,残余奥氏体发生马氏体转变。在亚临界处理中,处理温度越高,马氏体转变越快;在去稳处理过程中,当温度为1000℃时残余奥氏体量最少,随着处理温度的提高,残余奥氏体反而增多。二次碳化物析出的顺序是首先析出颗粒状的（Fe,Cr）23C6,然后随着保温时间的延长（Fe,Cr）23C6发生原位转变为M3C,基体部分转变为珠光体。     

分级保温热处理对高铬白口铸铁组织和性能的影响

研究了分级保温热处理对高铬白口铸铁组织转变、硬度、冲击韧性及耐磨性的影响。结果表明:高铬白口铸铁分级保温处理中,基体中过饱和的碳和合金元素会以二次碳化物的形式析出,残留奥氏体发生马氏体转变。在1150℃×2 h+890℃×5 h分级保温过程中,随着保温时间的延长有大量二次碳化物析出,首先析出颗粒状的(Cr,Fe)23C6,然后基体和(Cr,Fe)23C6发生原位转变生成片状的(Cr,V)2C和长条状的(Cr,Fe)7C3,有效地提高了合金的硬度、冲击韧性及抗磨损能力。     

热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜观察微观组织,x射线衍射仪分析相组成,并测定洛氏硬度、冲击韧性及耐磨性,研究了热处理对含钨高铬铸铁组织及性能的影响.结果表明,钨在高铬铸铁基体和碳化物中均匀分布,热处理对钨的分布影响不大,钨能显著提高高铬铸铁的性能.含钨高铬铸铁合理热处理工艺是1050℃奥氏体化淬火,250～350℃回火,在该热处理条件下的组织为马氏体 碳化物 少量残留奥氏体,铬的碳化物类型为Cr7C3、Cr23C6,钨的碳化物有WC1-x、W6C2.54W3C,硬度为62～63 HRC,冲击韧度为7～8 J/cm2,耐磨性比不含钨高铬铸铁显著提高.     

亚临界热处理对复合管高铬铸铁层组织及性能的影响

针对铸态304不锈钢-过共晶高铬铸铁复合管高铬铸铁层硬度不足的问题,采用亚临界热处理来改变复合管过共晶高铬铸铁内层组织及性能。结果表明:亚临界热处理可以有效提升复合管高铬铸铁层硬度,复合管高铬铸铁层的宏观硬度随亚临界热处理温度的升高及保温时间的延长先增加后降低;其中530℃×5 h保温空冷的亚临界热处理使得复合管高铬铸铁层硬度提高最显著,提高了3 HRC左右。复合管高铬铸铁层的室温铸态组织为马氏体、奥氏体、M3C型和M7C3型碳化物;经过亚临界热处理后,析出弥散的M23C6型二次碳化物,降低了奥氏体中含碳量,提高了Ms点,促使奥氏体向马氏体转变。     

深冷处理对Cr13Mn3MoV2硬度和耐磨性能的影响

研究了高铬铸铁Cr13Mn3MoV2经亚临界与深冷处理后的组织、硬度和耐磨性.结果表明,高铬铸铁的显微组织主要是由奥氏体、马氏体和(Cr,Fe)7C3共晶碳化物组成.高铬铸铁经深冷处理后的硬度明显高于空冷,相比铸态,随着亚临界处理温度从400℃到650℃,其经历了从低于铸态硬度到硬度增大并超过铸态,并且出现二次硬化再到硬度又降低的过程,这主要是在热处理过程中马氏体的回火及残余奥氏体转化为马氏体的结果.在520℃和600℃进行亚临界处理耐磨性最好,而在540℃,其耐磨性能最差,而且硬度与耐磨性没有完全的对应关系.     

亚临界热处理对高铬白口铸铁组织和耐磨性的影响

研究了亚临界处理温度和保温时间对高铬白口铸铁组织转变、硬度和耐磨性的影响，研究表明，铸态组织中含有大量残留奥氏体的高铬白口铸铁，在500～650℃之间进行热处理，其中的残留奥氏体在冷却到室温的过程中会转变成马氏体而造成高铬铸铁硬度升高。在适当的处理温度和保温时间下，高铬白口铸铁能得到最高的硬度，温度过高或保温时间过长都会导致其硬度下降。磨损试验结果表明，通过亚临界热处理高铬白口铸铁的耐磨性可以得到一定的改善。     

锰对高铬铸铁凝固组织和亚临界硬化行为的影响

采用电子探针、X射线衍射、磁性法和硬度测量等方法研究了两种不同含锰量高铬铸铁的凝固组织和在亚临界处理过程中的硬化行为。结果表明，含锰量分别为2．68％和1．98％的两种高铬铸铁的凝固组织都由奥氏体、马氏体和M7C3型碳化物组成。二者的共晶碳化物数量相当，前者和后者的奥氏体和马氏体含量分别为66．2％、13％和11．8％、68．2％。在亚临界处理中，高铬铸铁出现二次硬化，且前者的二次硬化更明显。这一现象归因于高铬铸铁在亚临界处理过程中所发生的马氏体相变。     

热处理对3Crl4Mn4B高铬铸铁硬化行为的影响

通过对高铬铸铁3Cr14Mn4B的硬度和磁性的测量,研究了高铬铸铁经亚临界处理、去稳处理及深冷处理后的组织和硬度变化,分析了高铬铸铁残余奥氏体和马氏体的相组成对高铬铸铁硬度的影响.结果表明,高铬铸铁的显微组织主要由马氏体、少量的奥氏体和(Cr,Fe)7C3共晶碳化物组成.在亚临界处理的情况下,空冷时高铬铸铁的硬度随亚临界处理温度的增加而先升高后降低,深冷处理后的硬度高于空冷时的,但当温度高于550℃时,深冷处理后的硬度低于空冷时的.高铬铸铁的硬度随去稳处理温度的升高略有升高,并且经深冷处理后的试样硬度比空冷高.经不同的热处理后,高铬铸铁的硬度主要受铸铁基体的马氏体含量和马氏体中的含碳量的影响.最佳的热处理工艺是在550℃进行亚临界处理.     

碳含量对高铬铸铁性能的影响

通过力学性能、耐磨性能测试、金相组织观察、SEM形貌分析以及残余奥氏体测定。研究了碳含量对高铬铸铁性能的影响。试验结果表明，随着含碳量的增加，冲击韧度、残余奥氏体含量、滑动式磨损率下降：硬度随着含碳量的增加先上升，而后出现下降趋势；滚筒式磨损条件下，含1．8％C（质量分数）的高铬铸铁磨损率最小，耐磨性能最好。     

深冷处理对Cr14Mn2V2高铬铸铁组织转变和磨损性能的影响

分别采用X射线衍射(XRD)、电子透射电镜(TEM)和磨损测量(WT)等方法研究了深冷处理对高铬铸铁显微组织和磨损行为的影响。深冷处理能有效地降低高铬铸铁中的残余奥氏体含量,促进细微碳化物的析出,但不能完全将奥氏体转化为马氏体。大量马氏体的形成和微小二次碳化物的析出,显著提高了高铬铸铁的耐磨性。当残余奥氏体含量约为15%时,材料的耐磨性能达到最好,残余奥氏体量较多或较少都不利于耐磨性的提高。结果表明,亚临界加深冷处理试样的磨损性能较未深冷的试样有较大的提高。     

铬锰铜合金白口铸铁抗冲蚀磨损性能研究

以铸态铬锰铜合金白口铸铁为对比材料,考察了热处理后的铬锰铜合金白口铸铁的抗冲蚀磨损性能,并对试验材料的冲击断口形貌、抗冲蚀磨损失效机理和冲蚀磨损横切面的金相组织进行了分析。结果表明,在相同的冲蚀条件下,热处理后的两种铬锰铜合金白口铸铁的抗冲蚀磨损性能分别是铸态的1.14倍和1.35倍;这是因为前两者的硬质相碳化物的硬度高于后者组织中的碳化物,发挥了优越的抗磨削作用,同时保护了基体。基体中弥散分布着二次碳化物及具有良好弹塑性的残余奥氏体,也减缓了砂粒冲刷表面时的材料流失;试验材料的冲击断口形貌和冲蚀磨损形貌上也有明显的区别。     

Characteristics of the Transformation of Retained Austenite in Tempered Austempered Ductile Iron

Controlling the amount of retained austenite is a concern in austempered ductile iron formation. Retained austenite has a strong influence on austempered ductile iron properties, such as hardness and wear resistance. In this research, the characteristics of the transformation of retained austenite were investigated as a function of the number of tempering cycles. The hardness of the austempered ductile iron samples was measured, and the specific amount of retained austenite was analyzed by x-ray diffraction (XRD). Wear tests were conducted on a ball-on-flat sliding fixture. The tempering process was found to have no effect on the hardness of the austempered ductile iron samples. This may be due to retained austenite being partially converted into brittle quenched martensite during the tempering process. However, tougher tempered martensite was also formed from existing martensite. The two effects seemed to offset each other, and no significant differences occurred in overall hardness. XRD analysis showed that under the same austempering temperature and holding time, the amount of retained austenite decreased with additional tempering cycles. Also, with the same holding time and tempering cycles, less retained austenite was contained in the matrix at higher austempering temperatures. This was due to more high carbon content austenite and needle-like ferrite being present in the austempered ductile iron matrix. In addition, tempered austempered ductile iron exhibited significantly higher wear resistance as compared to traditionally treated ductile iron.     

深冷处理对合金铸铁组织及耐磨性能的影响

采用OM、SEM、XRD、摩擦试验等分析手段研究了合金铸铁在淬火+回火后增加深冷处理工艺对组织及耐磨性能的影响。结果表明:深冷处理前后合金铸铁的石墨形态均主要以A型为主,级别为5级,深冷处理后马氏体晶界上析出超微细碳化物,残留奥氏体的体积分数由19.6%减小为14.8%,使得合金铸铁的硬度增加了3 HRC;深冷处理后合金铸铁在25~100 ℃的平均热膨胀系数由13.34×10^-6 K^-1减小至10.97×10^-6 K^-1,材料随温升其性能稳定性较好;同工况油润滑条件下,深冷处理后的合金铸铁磨损体积和摩擦因数小于未深冷的合金铸铁。     

Heat treatment in high Cr white cast iron Nb alloy

Wear resistance of high Cr white cast irons can be improved by means of heat treatment. This type of cast iron alloy may present a microstructure with retained austenite. The amount of retained austenite changes with the applied heat treatment, which will have an influence on wear properties. The purpose of this work was to study the influence of several parameters such as quenching and tempering temperatures and subzero treatment in the wear performance of the high Cr white cast iron Nb alloy. In this way, the performance was evaluated using pin-on-disc abrasion test. The worn surface was examined by scanning electron microscopy, and the main wear mechanisms were identified. The microstructural characterization was also performed with carbide identification. This Fe alloy has proven to be good for applications in mining and alcohol-sugar industries.     

离心铸造高铬合金铸铁气门座圈的组织及耐磨性能研究

采用离心铸造制备两种高铬合金铸铁气门座圈。利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、洛氏硬度计和扫描电镜(SEM),对气门座圈铸态及热处理态后的试样物相组成、金相组织、力学性能及拉伸断口形貌进行了观察和分析,同时在销盘式摩擦磨损试验机上对高铬合金铸铁气门座圈的耐磨性能进行了磨损试验。结果表明,热处理前高铬合金铸铁主要为由初生奥氏体、共晶奥氏体和碳化物组成的铸态组织,经淬火及回火处理后转变为马氏体和碳化物组成的组织,明显提高了气门座圈的硬度和强度,由于基体组织和碳化物的形貌及分布改善,高铬铸铁的耐磨性能在热处理后明显提升。     

边界润滑条件下18Cr2Ni4WA钢的摩擦诱发马氏体相变及其耐磨特性的研究

用18Cr2Ni4WA钢,经渗碳、淬火和冷处理,以获得不同残留奥氏体含量的试样,进行了与T10钢金属盘对磨的边界润滑磨损试验研究.结果表明,磨损过程中确实存在摩擦诱发马氏体相变,且碳含量低的残留奥氏体较碳含量高的残留奥氏体更易发生诱发相变;摩擦诱发马氏体对提高材料的耐磨性是有利的,而残留奥氏体对耐磨性的影响却存在一个临界应力σc;当外加应力＞σc时,残留奥氏体对提高材料的耐磨性有利;当外加应力＜σc时,残留奥氏体对提高材料的耐磨性不利,并且当残留奥氏体和外加应力搭配适当时,耐磨性可达最高值.     

离心铸造复合辊套用高铬铸铁的组织及性能研究

根据复合辊套的生产和使用要求,研究了3种成分的高铬铸铁通过金属型铸造后的组织和性能。结果表明,金属型铸造的Cr20高铬铸铁其铸态组织由枝晶奥氏体、共晶奥氏体和共晶碳化物组成;具有较好的韧性,并且有一定的耐蚀性和良好的耐磨性;铸态硬度达到HRC55左右。Cr20高铬铸铁能满足轧辊的生产和湿摩擦条件下的使用要求。     

Effects of high temperature and cryogenic treatment on the microstructure and abrasion resistance of a high chromium cast iron

Effects of deep cryogenic treatment on the microstructure, hardening and abrasion resistance behaviors of 16Cr1Mo1Cu cast iron subjected to destabilization treatment were investigated. The results show that the cryogenic treatment can effectively reduce the retained austenite after destabilization heat treatment, but cannot make retained austenite transform completely. Cryogenic treatment can markedly improve bulk hardness and abrasion resistance of the high chromium cast iron. In the course of destabilization treatment and then cryogenic treatment, the amount of precipitated secondary carbide, M₂₃C₆, was more than that in air cooling. The additional fine secondary carbide precipitated during the cryogenics treat after destabilization heat treatment comparing with air cooling, is the main reason for the increase of the bulk hardness and wear resistance.