合金元素对高铬耐磨铸铁凝固组织和亚临界硬化行为的影响

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1、四川大学硕士学位论文合金元素对高铬耐磨铸铁凝固组织和亚临界硬化行为的影响材料学专业研究生：王均指导老师：沈保罗教授高铬耐磨铸铁(highchromiumcastiron，abbr．HCCI)的显微组织是在高强度又有良好韧性的基体上分布着高硬度的且彼此孤立分布而连不成网状的M7C3型共晶碳化物。正是由于它的特殊的显微组织使得它具有杰出的耐磨能力，而被广泛地应用于矿山、冶金、建材、电力和化工等行业。铸态高铬耐磨铸铁并不具有很好的耐磨能力，一般都要经过适当的热处理才能具有很好的使用性能。亚临界处理是一种很好的高铬耐磨铸铁热处理方法，高铬耐磨铸铁经过亚临界处理后能获得较好的使

2、用性能。随着工业技术的发展，人们常常在高铬耐磨铸铁中添加一些合金元素来提高它的使用性能。为了合理而高效地利用合金元素，研究合金元素对高铬耐磨铸铁凝固组织和亚临界处理的影响，是很有必要的。本文正是通过一系列的对比实验和深冷处理来研究锰、铜和钒对高铬耐磨铸铁性能的影响，本文通过电子探针、X衍射、SEM、DTA、磁性法和硬度测量法来研究了一系列不同的成分的高铬耐磨铸铁的凝固组织和亚临界处理的时效硬化行为，详细分析了锰、铜和钒三种合金元素对高铬耐磨铸铁性能的影响，还分析了深冷处理对高铬耐磨铸铁亚临晃硬化行为的影响。研究结果表明：高铬耐磨铸铁的铸态组织由奥氏体，马氏体和M7C3

3、型碳化物组成。在高铬耐磨铸铁中分别加入Mn、Cu、V，基于不同的原因高铬耐磨铸铁的铸态试样的残余奥氏体含量都增加；Cu能显著增大碳化物的数量；v能细化晶粒，改善组织结构和分布，提高材料的硬度。高铬耐磨铸铁在一定的亚四门l大学硕上学位论文临界处理过程中会发生二次硬化效应，并且其显微组织中残余奥氏体含量越高，二次硬化效果越明显。二次硬化的具体机制是由于在亚临界处理过程中，由于残余奥氏体中的合金碳化物的析出使得Ms点上升而发生马氏体转变。含Cu、v的高铬耐磨铸铁在亚临界处理过程中要析出￡．Cu相和VC，使材料由于弥散强化而硬度提高。由于Cu和VC的析出需要一定的时间，故由它

4、们析出引起的二次硬化峰要迟于由于马氏体转变引起地二次硬化峰。用深冷处理后的试样进行对比亚临界处理也证实了高铬耐磨铸铁在亚临界处理中的第一个硬化峰是由马氏体转变引起的，并且深冷处理后，试样由于其残部分余奥氏体转变为马氏体而硬化。关键词：高铬耐磨铸铁亚临界处理二次硬化锰铜钒深冷处理析出马氏体转变碳化物弥散强化11凶川大学硕士学位论文EffectsofalloyingelementsontheSolidificationStructureandtheSub-criticalTreatHardeningBehavioroftheHighChromiumCastIronsMaj

5、orin：MaterialsSciencePostgraduate：WangJunSupervsor：ShenBaogoInthemicrostructuresofas—castHighChromiumCastIrons(HCCIs)，thereistheeutectictypeM7C3carbidethathashighhardness，doesn’tjoinintonetandisisolateddistributioninthematrix，whichhashighstrengthandgoodtoughness．TheHCCIshaveexcellentwea

6、l-resistancebecauseit'sparticularmicrostructureandbeingwidelyappliedintheminerareas，metallurgy,manufactureofbuildingmaterials，powerplantandchemicalindustryandSOon．Theas-castHCCIshavenotwellabrasionresistanceandtheymustbeproperlyheat-treated，thenhasthefinerwearresistance，commonly．Thesub—

7、criticaltreatmentisanappropriateheattreatmentmethodandthroughit，theHCCIshavegoodmechanicalproperties．Withthedevelopmentofindustrytechnology,thealloyingelementsareaddedintoHCCIstoachievefavorableperformance．Thestudyontheeffectofthealloyingelementonsolidificationmicrostructureand