高鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵、高錳鋼和鎳硬鑄鐵之后的第三代抗磨材料,它的室溫組織是馬氏體上均勻分布著的高硬度(1200~1800HV)M7C3型碳化物,且彼此孤立分布,不連成網狀,大大減小了對基體的割裂,使其在抗磨的同時還有一定韌性。因此,高鉻鑄鐵在采礦、鋪路、建筑和電力等行業(yè)得到廣泛應用。本文研究熱處理溫度對亞共晶成分高鉻鑄鐵組織和硬度的影響,具體的熱處理溫度為低溫、中溫和高溫熱處理,并分析不同熱處理溫度下高鉻鑄鐵的硬化機制及其對硬度的影響,以期找出能使材料能達到一定性能的熱處理溫度。
實驗材料選取的是亞共晶成分的高鉻鑄鐵,其Cr/C為4.8,碳含量為2.8%,鉻含量為14%。采用中頻感應爐熔煉,砂型鑄造。鑄件的熱處理分為500、540、580、620、740、780、820、860、900、940、1100,保溫時間均為2h,冷卻方式均為空冷。將鑄態(tài)小試樣(10mm×10mm×100mm)放入箱式電阻爐(SX-12-12)中,以250℃/h的速度升溫加熱到預定溫度,保溫2h后出爐空冷至室溫;熱處理前后試樣的硬度在HR-150A型洛氏硬度計上進行(對于熱處理后的試樣進行表面打磨,去除氧化皮,以保證測試精度);對熱處理前后的試樣斷口進行金相觀察;用XJP-100型顯微鏡觀察試樣的形貌。對實驗結果進行討論,探究在不同熱處理溫度下,亞共晶高鉻鑄鐵的組織及其相變規(guī)律。
亞共晶高鉻鑄鐵在低溫下進行熱處理時,硬度無明顯改善。高鉻鑄鐵在進行熱處理時,隨著溫度的升高,會出現(xiàn)二次碳化物的析出與溶入,當二次碳化物的析出與溶入達到平衡時,材料硬度出現(xiàn)峰值。(榕霖)