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    高铬铸铁铸件中基体组织和碳化物对材料耐磨性的实验

    类别:行业动态   发布时间:2020-03-16 16:19:04   浏览:

      1高铬铸铁铸件实验计划。


      1.1实验用资料。


      实验用资料选用中频感应电炉熔炼制得,浇注温度为1450℃左右。资料的成分以及热处理工艺。


      1.2腐蚀磨损实验。


      腐蚀磨损实验在腐蚀磨损实验机上进行。腐蚀磨损实验机的结构。试样的安装方向为平行于轴向,实验机的转速为200r/min.试样经线切开加工,尺寸为10mm×10mm×55mm.介质的水砂比为1:1,各为15kg.磨料选用12D20目的硅砂。介质的pH值经过酸,碱的参加进行调整。


      本研讨以Cr15Mo1Cu1作为规范资料,选用相对耐磨性β来衡量Cr20Mo1Cu1Ni1及Cr27Cu2耐磨性的高低,相对耐磨性β按下式核算:β=规范资料的总失重/实验资料的总失重1.3力学功能测试。


      对所实验的资料别离进行硬度和冲击韧性的检测。


      2实验结果。


      3实验结果剖析。


      能够看到,在弱酸性工况下,Cr27Cu2的耐磨性最好;而在中性和弱碱性的工况下,Cr15Mo1Cu1体现出了很好的耐磨性。


      在湿式磨机中,合金衬板的磨损是腐蚀磨损和冲蚀磨损共同效果的结果。文献指出,铁在不同pH值介质中的腐蚀情况存在着很大的不同。在酸性介质中,铁不易钝化,腐蚀速度很大,而这时经过参加铬等合金元从来进步铁的电极电位,并促使其敏捷钝化,对铁的耐蚀功能进步是有利的。但铬进步基体电极电位及增强钝化的才能不是渐变的,而是按Cu2在不同酸碱度介质中的腐蚀磨损特性进行了研讨,以期得到铬系白口铸铁适用的工况条件,为其实践应用供给理论依据。


      n/8的规则发作骤变的,即资料耐蚀性呈现第一次腾跃的基体溶铬量约为11.7%.而在碱性介质中,特别是在当pH值约为13时,因为铁自身就具有杰出的钝化倾向而使其腐蚀速度很小,此刻,经过参加Cr等合金元从来进步资料抗蚀性的效果就不大了,此刻失重量首要决定于资料抵抗冲蚀磨损的才能。


      Cr27Cu2在弱酸介质中体现出杰出的耐磨性,其原因如下:①对高铬铸铁来讲,其基体中铬的均匀含量可按照Maratary的经验公式来核算:Crm%=1.95Cr/ C-2.47.Cr27Cu2因为其基体中的含铬量为18.9,超过了n/8的规则第一个骤变点所需的含铬量,耐蚀型经过了一次腾跃,因而其基体具有了杰出的耐蚀性。


      ②安排中的M23C6型碳化物与基体的电极电位大致持平。③Cu元素的参加可在必定程度上防止相界腐蚀的发作。西安交通大学曾选用电子探针对Cr27Cu2类高铬铸铁进行微区成分剖析,发现铜在基体中的散布趋势恰与铬相反,在碳化物邻近偏高。


      因为Cu溶入基体中可进步基体的电极电位,这样在碳化物邻近富集的Cu就能部分地补偿该区域因为贫铬而形成腐蚀功能的下降,从而在必定程度上抑制相界腐蚀的发作。④因为Cr27Cu2基体具有杰出的耐蚀性,杰出地支撑了碳化物,从而使碳化物的抗磨效果得到了很好的发挥。于是Cr27Cu2体现出了较好的耐磨性。从图3中能够调查到在磨损试样的磨面上浮凸着呈块状,杆状散布的碳化物,基体除局部地方存在少量浅的腐蚀坑外,大部分仍坚持连续均匀的状况。这说明具有好耐蚀性的基体可有效地支撑高硬度的碳化物,使其耐磨性得到充分的发挥。


      在中性和弱碱性的工况下,Cr15Mo1Cu1Ni1高铬铸铁具有马氏体基体上散布,镶嵌着M7C3硬质点的理想的抗冲蚀磨损安排,其宏观硬度高达HRC61,使其坚持了较高的耐磨性。在磨损过程中,安排中的碳化物成为抗磨主干,并对基体供给维护。而马氏体基体对磨料的冲蚀抗力较高,又防止了碳化物的过度突出,对碳化物起到了很好的支撑效果。马氏体基体和M7C3碳化物硬质点的共同效果,使Cr15Mo1 Cu1Ni1体现出了杰出的耐磨性。调查图2SEM相片能够看到,在Cr15Mo1Cu1Ni1的磨面上浮凸着很多的呈花状,块状或杆状散布的碳化物硬质点。


      4定论。


      (1)在弱酸性工况下,Cr27Cu2的耐磨性最好;而在中性和弱碱性的工况下,Cr15Mo1Cu1体现出了很好的耐磨性。


      (2)在高铬铸铁中,基体安排和碳化物的彼此维护对资料耐磨性的进步起到了不行忽视的效果。


     

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