孕育與變質(zhì)及回火處理對高鎳鉻鑄鐵組織和性能的影響.pdf

1、高鎳鉻無限冷硬鑄鐵是一種優(yōu)良的熱軋輥材料，采用離心復(fù)合鑄造方法生產(chǎn)的復(fù)合軋輥(Indefinite chill double-poured，ICDP)以其抗表面粗糙性、抗熱裂性及熱態(tài)耐磨性的良好配合成為熱帶鋼連軋機(jī)后段機(jī)架工作輥(特別是成品機(jī)架工作輥)首選的軋輥品種。但是由于高速鋼和高鉻鑄鐵軋輥在熱軋機(jī)精軋前架廣泛應(yīng)用，使前架軋輥使用周期大幅延長，對軋機(jī)后段用高鎳鉻復(fù)合鑄鐵軋輥的材質(zhì)提出更高的要求。因此，改善高鎳鉻鑄鐵的組織和性能，對提

2、高軋輥質(zhì)量、延長軋輥壽命、提高軋機(jī)作業(yè)效率和軋材質(zhì)量、降低軋鋼生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文采用澆注金屬型高鎳鉻鑄鐵階梯試塊方法，利用金相顯微鏡、SEM、EDS、XRD和硬度測試等手段，研究了75SiFe孕育與REMg變質(zhì)，V、Ti合金化以及回火處理對金屬型鑄造高鎳鉻鑄鐵組織和硬度的影響；研究了高鎳鉻鑄鐵組織對其高溫耐磨性及熱疲勞性能的影響，探討了高鎳鉻鑄鐵的高溫磨損機(jī)制及熱疲勞裂紋產(chǎn)生機(jī)制，取得了如下試驗結(jié)果。
　

3、　對比分析75SiFe孕育和REMg變質(zhì)對金屬型鑄造高鎳鉻鑄鐵組織和硬度的影響。結(jié)果表明，75SiFe孕育促進(jìn)片狀石墨析出，石墨含量由未處理的4.2％提高至8.1％；而REMg變質(zhì)處理使高鎳鉻鑄鐵中石墨以點球狀形式析出，石墨析出數(shù)量由未處理的4.2％降低至2.4％。REMg變質(zhì)使碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗑W(wǎng)分布，呈島狀和骨骼狀，提高高鎳鉻鑄鐵的硬度，但高冷卻速度弱化REMg的變質(zhì)效果。
　　在普通的高鎳鉻鑄鐵中添加0.3％V和0.3％Ti，可

4、細(xì)化組織中的石墨和共晶碳化物，并在基體組織中形成VC、TiC等MC型碳化物，有利于提高高鎳鉻鑄鐵的高溫耐磨性。但是，V、Ti合金化增加高鎳鉻鑄鐵鑄態(tài)組織中的殘余奧氏體量，試樣的鑄態(tài)硬度略有降低。
　　75SiFe孕育和REMg變質(zhì)高鎳鉻鑄鐵中均存在大量的殘余奧氏體。350℃回火時，殘余奧氏體仍能穩(wěn)定存在，隨著回火溫度升高和回火時間延長，殘余奧氏體數(shù)量逐漸降低，轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w。75SiFe孕育高鎳鉻鑄鐵回火后的硬度隨回火溫度的上升和回

5、火時間的延長而小幅下降；REMg變質(zhì)高鎳鉻鑄鐵的回火硬度在回火時間為20h時，400℃回火時出現(xiàn)二次硬化，硬度峰值為62.3HRC。當(dāng)回火溫度達(dá)到500℃時，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w，試樣的回火硬度下降。
　　在550℃的高溫磨損試驗中，75SiFe孕育和REMg變質(zhì)高鎳鉻鑄鐵的磨損失重隨載荷的增加而增加。在載荷相同的條件下，REMg變質(zhì)試樣的磨損失重小于75SiFe孕育試樣的，表現(xiàn)出較好的抗高溫磨損性能。高鎳鉻鑄鐵的高溫磨損機(jī)