高鉻鑄鐵熱處理及復合鑄滲工藝研究.pdf

1、論文以濃漿泵用耐磨眼鏡板為研究對象，采用超高鉻(Cr26)合金鑄鐵作為原材料增強其耐腐蝕性，并設計后續(xù)熱處理工藝提高合金的硬度及沖擊韌性。熱處理研究結果表明，在同一回火溫度下，材料硬度隨著淬火溫度的增加呈先升高后降低的趨勢，在1010℃淬火時硬度最高;在同一淬火溫度下，材料硬度也是隨著回火溫度的增加呈先升高后降低的趨勢，在450℃回火時硬度最高;鑄態(tài)材料經淬火和回火處理后，沖擊韌性大幅度提升，且在材料硬度達到最高時仍具有較好的沖擊韌性;

2、因此確定最佳熱處理工藝參數(shù)為1010℃保溫2h淬火+450℃保溫2h回火，此時材料宏觀硬度高達65.9HRC，沖擊韌性達到4.6J/cm2，相比于鑄態(tài)試樣，宏觀硬度提高25％，沖擊韌性增加了53％，材料綜合力學性能得到了較大提升。對熱處理前后材料的金相組織、斷口形貌進行了詳細研究，并對顯微組織中共晶碳化物及二次碳化物進行了EDS能譜分析，結果表明鑄態(tài)下金屬共晶碳化物為M7C3與M23C6兩種碳化物的混合機制，熱處理后金屬基體會彌散析出二

3、次碳化物，通過能譜分析可知其類型為M7C3型碳化物，根據(jù)各元素原子比推知其分子式為(Fe2Cr5) C3。摩擦磨損實驗表明:材料的耐磨性與硬度的變化規(guī)律相一致，最佳熱處理工藝下材料的耐磨性能最優(yōu)，相對耐磨性為鑄態(tài)下的1.42倍;分析磨損形貌可知，熱處理前后材料的磨損機制均為磨粒的微量切削。
　　熱處理后材料的耐磨性雖得到一定程度的提升，但仍不理想，為進一步提高其抗磨能力，本文用高硬度的陶瓷顆粒增強超高鉻鑄鐵制備復合材料，制備方法為

4、消失模負壓鑄滲，并對陶瓷顆粒表面進行鍍鎳預處理改善其與鐵液之間的潤濕效果，鐵液出爐溫度1520℃，負壓為0.05MPa，分別制備出F20、F12和F6三種粒度的陶瓷顆粒與高鉻鑄鐵復合的鑄件。SEM及EDS分析結果表明鍍鎳預處理有利于金屬液對陶瓷顆粒的包裹浸滲，作用相當于添加合金元素到高鉻鑄鐵靠近復合界面的區(qū)域，合金元素在此處的富集使得液體表面張力及固液界面張力降低，因此形成的復合界面結合緊密，層次分明。此外，詳細分析了復合材料的鑄滲機理