资源描述：
《热变形后的冷却方式对白口铸铁组织与性能的影响.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热变形后的冷却方式对白口铸铁组织与性能的影响刘建华 史增洪 张瑞军 杨庆祥 王爱荣 宋诚忠 张炜星摘 要 对经40%热度变形后不同冷却方式白口铸铁的组织与性能进行观察,并对其进行了分析,所得结果对白口铸铁的应用具有重要的指导意义。关键词 热变形 白口铸铁 冷却方式 组织 性能INFLUENCEOFCOOLINGMODEAFTERHOTDEFORMATIONONSTRUCTUREANDPROPERTIESOFWHITECASTIRONLiuJianHua ShiZhenghong ZhangRuiJun YangQianXiang WangAiRongYangShanUniversityS
2、hongChengzong ZhangWeixinQingHuangdaoPlateCo.LtdofCapitalIronandSteelCorp.Synopsis Thestructureandpropertiesofwhitecastironwhichwascooledindifferentmodesofcoolingafter40%hotdeformationareobserved,measuredandanalyzed.Resultsindicatethatitisofgreatsignificanceforapplicafionofthewhitecastiron.Keywor
3、ds hotdeformation whitecastiron coolingmode structure property1 引 言 白口铸铁具有很高的强度、硬度、耐磨性,因而作为耐磨材料被广泛的应用在水泥、矿山、电力等行业。由于白口铸铁中共晶碳化物以连续网状分布,其脆性较大,使其应用受到限制。为了提高白口铸铁的综合机械性能,有人提出用锻造,轧制等塑性加工方法,使其网状碳化物破碎,以提高其韧性,近年来人们对白口铸铁的锻造性及影响因素做了大量研究,［1、2、3］,结果表明,白口铸铁是可以塑性加工,但对其变形后的组织与性能的认识仍不充分,尤其是变形后的冷却方式对其影响尚未见详细报道。本文
4、对此进行了探讨,为进一步挖掘白口铸铁的应用潜力,提供有价值的参考数据。2 实验材料与方法2.1 实验材料 实验材料为亚共晶白口铸铁,其成分见表1,经250kg感应电炉溶炼,浇注成55×60mm圆棒试样。表1 化学成分/%(wt)CSiMnCrPS2.350.610.851.210.0310.0382.2 实验方法 将试样放在RJK—8—13电阻炉内加热到 1000℃保温40min,在400kg空气锤上进行平砧间单向镦粗变形,其变形量为40%,试样变形后采用以下4种冷却方式: (1)空冷至820℃淬入1.2%SST101淬火介质中冷却后再经200℃2h回火； (2)风冷(鼓风机吹
5、风); (3)空冷； (4)变形后放入850℃电阻炉内随炉冷却。用NEOPHOJ21光学显微镜和KYKY—1000B扫描电镜观察铸态与上述各试样的金相组织。用计点法［4］对颗粒状碳化物的百分含量进行计算。沿垂直于试样变形方向将铸态和上述各试样截取尺寸为:10×10×55mm,无缺口冲击试样并打洛氏硬度。在MPW万能磨抛机上进行磨损试验,其试样尺寸为:10×10×20mm,外加载荷为1.1kg,磨料为180号刚玉水砂纸,行程为292.5和585m。用万分之一精度的光电天平测量失重量。(硬度,冲击韧性,耐磨性的数据为取三次试验结果的平均值)。用扫描电镜观察冲击断口和磨损面的形貌。3 实验
6、结果与分析3.1 金相组织 白口铸铁经变形后,网状共晶碳化物得以破碎,随冷却方式不同,其组织也存在差异,其特征,SST101冷却的试样,组织为破碎的碳化物+少量颗粒状碳化物+回火马氏体,其它几种方式冷却的试样组织为:破碎的碳化物+较多的颗粒状碳化物+珠光体。其中风冷的颗状碳化物数量最少,炉冷的最多。其结果见图1、表2。经高倍扫描电镜对基体珠光进行观察,发现空冷试样中层片状珠光体的尺寸范围为4.3～6μm,炉冷试样中层片状珠光体的尺寸范围为0.83～2.2μm。见图2,可见炉冷的珠光体球化较充分。图1 不同冷却方式下白口铁金相组织400×a—铸态 b—SST101冷却 c—风冷 d—空冷
7、表2 颗粒状碳化物析出量／%(wt)SST101冷却风冷空冷炉冷5.6516.7421.2524.87图2 白口铁基体组织a—空冷 b—炉冷 白口铸铁经热变形在奥氏体内产生大量的位错等缺陷处,诱发析出尺寸约为0.002μm的颗粒状碳化物［2、5］。在随后冷却过程中,由于温度降低,溶解在奥氏体中的碳原子将以碳化物(Fe3C)形式析出,其析出的方式将优先依附在已有的颗粒状碳化物表面上,即使当温度低于共析点,碳原子仍以上述形式析出［6］
