纳米陶瓷颗粒增强高铬铸铁铸渗层的组织分析

通过砂型铸渗工艺,在中碳钢ZG270-500表面制备出纳米陶瓷颗粒增强高铬铸铁铸渗层,渗层与母材之间呈良好的冶金结合.结果表明:由铸渗层到母材,组织按以下顺序依次变化,高铬白口铸铁组织→过渡区魏氏组织→中碳钢铸态组织,铸渗层中碳化物周围发现有马氏体组织;加入纳米颗粒后,高铬铸铁组织晶粒得到细化,碳化物由紧凑网状分布向不连续的独立分布转变,基体的硬度得到提高;透射电镜结果表明,纳米颗粒作为第二相粒子弥散分布于奥氏体基体中,起到细晶强化和弥散强化作用.     

灰铸铁表面WC颗粒-高铬铸铁铸渗层研究

采用铸渗技术,研究了在灰铸铁表面获得良好WC颗粒－高铬铸铁铸渗层工艺以及铸渗层组织和耐磨性。结果表明,在适宜工艺条件下,铸渗层平整、均匀、与基体结合良好,具有优良的抗磨粒磨损性能。用WC颗粒－高铬铸铁铸渗法制造的灰铸铁基搅拌机叶片,其使用寿命是Q235钢制叶片的三倍以上。     

WC/高铬铸铁渗层组织的研究

介绍了铸渗工艺的发展及机理,分析了铸渗外层组织、中层组织、内层组织的形成原因,指出:(1)铸渗层组织由表层的合金烧结层、内层的钎焊层、界面的熔合层三个区域构成;(2)浇注温度对复合层的质量有显著的影响,当浇注温度在1 540～1 580℃、增强颗粒的粒度在60～80目之间时,复合层的综合质量较为理想;(3)由于铸渗层存在(Fe,Cr)7C3、Cr7C3、WC等组织,耐磨性能大大提高;(4)从复合层到基体显微硬度呈梯度分布,显微硬度值先升高后降低,硬度的梯度分布使复合层的强度与基材的韧性得到充分的利用。     

高铬铸铁铸渗层的冲击磨损性能研究

采用MLD-10型动载磨料磨损试验机研究了以ZG25为基体的高铬铸铁铸渗层在小能量冲击下的磨损性能,并用SEM观察了磨损表面的形貌.研究结果表明:与基体材料ZG25相比,铸渗层的抗冲击磨损能力提高了20倍.铸渗层的磨损失效形式以疲劳磨损和磨粒磨损为主.     

WC—高碳铬铸铁铸渗层耐磨性与显微结构的研究

在ＭＭ２００磨损试验机上研究了铸渗层的抗磨粒磨损性能。利用透射电镜研究了铸渗层的组织结构。研究结果表明,铸渗层的耐磨性比淬火态４５钢提高３倍,比ＱＴ６００－３提高４倍,渗层中块状颗粒ＷＣ和（Ｃｒ,Ｆｅ）７Ｃ３片状颗粒结合牢固,且（Ｃｒ,Ｆｅ）７Ｃ３颗粒中有孪晶,ＷＣ颗粒中有位错。     

碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层耐磨特性研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺制备了碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层试样,借助于MLD-10动载磨损试验机、扫描电镜研究了渗剂组分、粒度、工艺参数对铸渗层耐磨性的影响,结果表明:在试验条件下,渗剂中加入60～80目的20%碳化钨颗粒、40%高铬铸铁粉获得的铸渗层耐磨性能最佳.复合铸渗层适合于小能量冲击磨损的工况条件.     

用脱稳—渗硼或脱稳—渗钒热处理提高高铬铸铁耐磨性

研究了高铬铸铁脱稳－渗硼和脱稳－渗钒热处理工艺，组织及性能，粘着磨损及磨料磨损耐磨性试验表明，高铬铸铁经脱稳－渗硼，脱稳－渗钒处理后，具有化普通脱稳化处理工艺高得多的抗磨能力。     

铸渗法获得表面粒子增强复合材料的研究

在试验基础上,研究了铸渗法制造表面粒子增强复合材料,可以在HT200基体上获得均匀、致密的铸渗层,厚度为3mm左右。对铸渗工艺进行了优化,同时研究了合金层的铸态组织和主要合金成分在铸渗层中的分布规律。     

灰口铸铁表面铸渗硼的试验研究

采用均匀设计法对铸渗涂料的配比进行了研究，分析了用此涂料铸渗后渗层的组织和性能，经过多元回归分析，得出铸渗涂料最佳配方为60％B4C，14％NaF，1．2％Cu,24．8％SiC。用该配方可以在灰口铸铁HT200表面获得一层3mm左右的耐磨复合层，其耐磨性约为基体试样的2．2～2．5倍。     

灰铸铁表面WC颗粒—高铬铸造铁铸渗层研究

采用铸渗技术,研究了在灰铸铁表面获得良好ＷＣ颗粒－高铬铸铁铸渗层工艺以及铸渗层组织和耐磨性。结果表明,在适宜工艺条件下,铸渗层平整,均匀,与在体结合良好,具有优良的抗磨粒磨损性能。用ＷＣ颗粒－高铬铸铁铸渗法制造的灰铸铁基搅拌机叶片,其使用寿命是Ｑ２３５钢制叶片的三倍以上。     

亚共晶高铬白口铸铁不抗磨的原因

亚共晶高铬白口铸铁显微组织中含有初晶奥氏体树枝晶，它得不到高硬度碳化物的良好保护。该合金试样的磨损面被磨料犁削的沟槽深而长。当热处理加热时，铸态初晶奥氏体含有过饱和的C和Cr，将以碳化物形式析出。为了平衡W（C）量和W（Cr）量，必须通过扩散析出碳化物。但在初晶奥氏体树枝晶中元素的扩散析出是很慢的，以致在通常实施的奥氏体保温时间内，远达不到平衡值，结果是初晶奥氏体具有低的Ms温度，使它含有较高的残余奥氏体。     

铸钢表面WC-高碳铬铁铸渗层冲击的磨损性能

采用铸渗工艺,在铸钢表面获得了一层均匀、耐磨且与母材为冶金结合的高铬铸铁基碳化钨粒子增强复合层.在MLD-10动载磨料磨损试验机上对不同质量分数WC的复合材料进行了冲击磨损性能的研究,并分析了磨损机理.结果表明,复合材料具有良好的抗冲击磨损性能.当WC的质量分数在20%～30%时冲击磨损性能最好.与ZG25相比,复合层的耐冲击磨损性能远远高于铸钢.     

硼铸铁激光表面淬火的显微组织及耐磨性

采用光学显微镜、电子显微镜和Ｘ射线衍射仪研究了激光表面淬火处理硼铸铁硬化层的显微组织及激光处理前后硼在铸铁中的存在形式。在滑动磨损试验机上测量了激光硬化层的耐磨性。研究结果表明,硼铸铁铸态组织为珠光体＋片状石墨＋微量游离铁素体＋角状化合物。激光淬火处理后组织超细化,熔凝层为树枝状初晶（Ｍ＋Ａ）和树枝以片状共晶（变态莱氏体即Ｍ＋Ａ＋Ｆｅ３Ｃ或Ｆｅ３（ＣＢ））。固态相变层为针马氏体、残留奥氏体及未溶解     

40Cr钢电火花表面强化层的磨损特性研究

分析了在大接触应力的磨损条件下,表面残余应力和硬度对40Cr电火花强化层耐磨性的影响,探讨了其磨损机理。结果表明:滚动磨损和滚、滑动磨损时,随着试样表层硬度的提高,试样的耐磨性增大;强化层中的残余压应力可以提高强化层的硬度并增强其耐磨性。滚动磨损时,电火花强化层的磨损方式主要为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损三种机制;在滚、滑动磨损时,除上述三种机制外,还发生了氧化磨损。     

40Cr钢电火花表面强化层的磨损特性研究

分析了在大接触应力的磨损条件下，表面残余应力和硬度对40Cr电火花强化层耐磨性的影响，探讨了其磨损机理。结果表明：滚动磨损和滚、滑动磨损时，随着试样表层硬度的提高，试样的耐磨性增大；强化层中的残余压应力可以提高强化层的硬度并增强其耐磨性。滚动磨损时，电火花强化层的磨损方式主要为粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损三种机制；在滚、滑动磨损时，除上述三种机制外，还发生了氧化磨损。     

铌白口铸铁抗磨料磨损性能的研究

在白口铸铁中加入微量铌元素，通过其抗磨损试验，组织，磨面及磨电镜观察分析，研究了铌元素及热处理工艺对白口铸铁抗磨损性能的影响     

高铬铁屑对镍硬铸铁硬度的影响

在生产轧辊的镍硬铸铁过程中,保持其它生产条件和工艺措施不变,使用5%高铬铁屑替代镍硬铸铁屑,分析了高铬铁屑对镍硬铸铁硬度的影响.结果表明:在镍硬铸铁中加入高铬铁屑,可以使氮化物的数量增加,因而使轧辊硬度提高5～6 HSD.     

展望高铬铸铁的发展

简述高铬白口铸铁发展历程.在降低铸铁中气体类夹杂物的含量和细化碳化物的基础上,未来高铬白口铸铁的显微组织中,碳化物体积百分数将可高达60%,其抗磨性能将会大幅度提高.