電渣重熔TiC彌散強(qiáng)化2Cr13不銹鋼組織、性能的研究.pdf

1、熔體原位合成工藝是制備顆粒強(qiáng)化材料的一種重要方法，具有制備工藝簡單、成本低、易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用等優(yōu)勢，但也存在顆粒尺寸不均勻、易團(tuán)聚、鑄造性能降低等缺點。本文以中頻爐熔煉原位合成制備的TiC顆粒強(qiáng)化鋼作為重熔電極進(jìn)行二次電渣重熔，研究電渣重熔工藝和TiC體積分?jǐn)?shù)變化對電渣強(qiáng)化鋼組織和性能的影響。綜合運(yùn)用光學(xué)金相(OM)、掃描電鏡(SEM)和X射線衍射分析(XRD)等多種現(xiàn)代分析手段，研究了電渣鋼的顯微組織和TiC顆粒的形貌和分布，

2、并對常規(guī)力學(xué)性能、耐磨損性能進(jìn)行了測試。
　　 對電渣重熔工藝的研究表明，添加TiO2的三元、四元渣系的電渣鋼的鑄造質(zhì)量高于二元渣系，且鑄錠中Ti元素和TiC顆粒的收得率也高于用二元渣系重熔的鋼。對電渣前后鋼中合金元素的分析表明，電渣重熔過程中易氧化的元素都出現(xiàn)了燒損，其中C和Cr的燒損不多，而Ti的燒損較多，在30％左右。5.0%TiC含量的電渣鋼中Ti燒損小于2.5%TiC的電渣鋼。隨著TiC含量增加，電渣鋼的鑄造性能明顯減

3、低，缺陷增多。增大填充比可以提高熔速，改善鑄錠的鑄造性能和電渣熔鑄表面質(zhì)量，并提高鋼錠的力學(xué)性能。
　　 對電渣強(qiáng)化鋼中TiC形貌的研究表明，電渣后TiC顆粒的尺寸和形貌都發(fā)生很大的變化，平均尺寸由電渣前的5-10μm減少到電渣后的1-5μm，同時分布更加均勻。中頻爐熔煉鑄錠中出現(xiàn)TiC顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象經(jīng)過電渣重熔后消失。
　　 對電渣重熔后的強(qiáng)化鋼的組織研究表明，重熔后鑄態(tài)組織明顯細(xì)化。鑄態(tài)高溫回火組織為滲碳體細(xì)顆粒與鐵素

4、體的混合組織。TiC含量的增加致使基體中總的碳含量也增加，碳化物的數(shù)量也明顯增加，出現(xiàn)了不少未溶解的碳化物。軋制態(tài)高溫回火組織是細(xì)小的回火索氏體。2.5%TiC含量的電渣鋼中碳化物在基體中分布均勻，而5%TiC含量的組織更加細(xì)小，基體中碳化物的含量更多。電渣鋼低溫回火組織是回火馬氏體，其中存在淬火細(xì)馬氏體，殘留奧氏體和未溶解的碳化物。TiC含量增加，未溶解的碳化物的數(shù)量也高。
　　 硬度測試表明，TiC含量對電渣鋼熱處理態(tài)硬度影

5、響不大。5%TiC含量的電渣鋼硬度反而低于2.5%的電渣鋼，各工藝條件下相同TiC含量的電渣鋼硬度基本相同。
　　 對電渣鋼力學(xué)性能的研究表明，TiC顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)從2.5%提高到5%，強(qiáng)度不僅沒有提高反而有所降低，塑性的降低更加明顯。對于相同TiC含量，三元渣系和四元渣系電渣重熔的強(qiáng)化鋼性能優(yōu)于二元渣系電渣鋼。提高填充比可以提高電渣鋼的力學(xué)性能。TiC顆粒加入顯著降低了材料的沖擊韌性，且TiC體積分?jǐn)?shù)越高降低的也越多。不同電渣工