熱處理對高鉻鑄鐵組織和性能的影響

高鉻鑄鐵硬度高、耐磨好，是一種較理想的耐磨材料，得到了廣泛應(yīng)用。但它屬脆性材料，韌性不足 ，在沖擊載荷較大的服役條件下，常出現(xiàn)破碎 、斷裂等現(xiàn)象，因此如何改善高鉻鑄鐵的韌性，使其耐磨性和韌性在特定的工況下達到良好的配合，擴大它的應(yīng)用范圍，一直是材料工作者關(guān)心的問題。為了提高高鉻鑄鐵的強韌性，充分發(fā)揮其耐磨性,國內(nèi)外學(xué)者在通過高合金化、鍛造、熱處理和變質(zhì)處理等手段改善碳化物的形態(tài)和分布方面做了大量的研究，取得了可喜的進展。

耐磨鑄鐵韌性較差，原因是該材料組織中的碳化物呈連續(xù)的網(wǎng)狀分布。稀土元素作為一種活性元素在鋼中可以起固溶強化、凈化和強化晶界、細化晶粒、變質(zhì)夾雜物等作用，同時也可改善結(jié)晶組織,從多方面提高鋼的性能,提高零件的使用壽命。僅僅加入稀土元素是很難很大限度地改善鑄鐵的組織與性能的。近年來大量關(guān)于加入稀土和其他元素對高鉻鑄鐵進行復(fù)合變質(zhì)的研究正在開展，比如RE-B、RE-V-Ti、RE-Mg、RE-Al-B等，并且取得了很好的效果。為此 ，本文在高鉻白口鑄鐵中加入了一定量的合金元素釩 ，釩能改善顯微組織 ，提高基體穩(wěn)定性和硬度 。一般講，高鉻白口鑄鐵組織中的碳化物為連續(xù)或斷續(xù)的網(wǎng)狀形態(tài)，這對其性能影響極大。采用復(fù)合變質(zhì)劑的目的就是為了增加晶核數(shù)量，阻止晶粒長大，破壞碳化物的網(wǎng)狀形態(tài)，改變其力學(xué)性能。此外，本文對變質(zhì)后的試樣還進行了熱處理，因為熱處理在改善碳化物形態(tài)和分布的同時，還能細化基體組織、消除晶體缺陷及殘余應(yīng)力，從而達到在提高硬度、保證耐磨性的前提下改善韌性的目的，最終達到高硬度與韌性的良好配合。不過對這種高鉻鑄鐵進行變質(zhì)處理和熱處理的復(fù)合處理的研究還較少，復(fù)合處理對其組織和性能的影響還少見報道，因此研究變質(zhì)處理和熱處理的復(fù)合處理對該合金鑄鐵的組織和性能的影響及影響機制有一定的意義。

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                  2024年6月12日