热处理对高硼低铬铸铁齿辊组织和性能的影响

发布时间：2017-07-16 10:04

  本文关键词：热处理对高硼低铬铸铁齿辊组织和性能的影响

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【摘要】：为改善低铬铸铁的性能,本文设计了两种含硼低铬铸铁材料。通过热处理实验、硬度测试、冲击试验、金相组织观察、X射线衍射分析及扫描电镜分析研究了两种含硼低铬铸铁材料的组织和性能。结果表明：两种材料的铸态组织均由珠光体+碳化物+残余奥氏体组成,高碳高硼低铬铸铁的碳化物含量约为67.4%,碳化物组织粗大；低碳低硼低铬铸铁的碳化物含量在30.3%左右,组织比较致密细小。不同加热温度和保温时间处理后,两种材料的组织均由马氏体+碳化物+残余奥氏体组成。不同温度和时间回火处理后,两种材料的组织均由回火马氏体+碳化物+残余奥氏体组成,金相显微组织中碳化物主要有共晶碳化物和二次碳化物,共晶碳化物属于M3C型网状碳化物,二次碳化物为颗粒状分布的M23C6型碳化物。随回火温度的升高和时间的延长,共晶碳化物形貌基本不发生变化,基体组织中二次析出的碳化物有聚集长大和粒状化趋势。两种材料均随着加热温度的升高和保温时间的延长,硬度呈现先增加后降低的趋势。高碳高硼低铬铸铁920℃×2h正火处理后,硬度为59.5HRC,冲击功为5.5J；920℃×0.5h正火液处理后,硬度为67.5HRC,冲击功为3J。低碳低硼低铬铸铁960℃×1 h正火处理后,硬度为52.2HRC,冲击功为6.1J；960℃×0.5 h水淬处理后,硬度为66.5HRC,冲击功为5J。随回火温度的升高,两种材料的硬度均呈现先小幅变化后快速降低的变化趋势。高碳高硼低铬铸铁在正火处理和正火液处理后的硬度转折温度均为450℃；低碳低硼低铬铸铁在正火和水淬处理后的硬度转折温度分别为600℃和450℃。不同时间回火处理后,两种实验材料的硬度均变化不大。高碳高硼低铬铸铁不同冷却介质处理后的性能变化范围为硬度59.5-68.5HRC,冲击功2-5.5J,采用100%正火液处理后,该材料具有较好的综合性能。低碳低硼低铬铸铁不同冷却介质处理后的性能变化范围为硬度52.2-66.7HRC,冲击功4.2-6.1J,采用水冷和油冷处理后,该材料具有较好的综合性能。
【关键词】：高硼低铬铸铁 热处理 回火温度 冷却介质 组织与性能
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG163;TG143
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 引言10-11
• 1.2 齿辊破碎机概况及齿辊材料的要求11-12
• 1.2.1 齿辊破碎机的结构及工作原理11
• 1.2.2 齿辊材料的要求11-12
• 1.3 齿辊材料的国内外研究现状12-14
• 1.4 低铬白口铸铁14-17
• 1.4.1 低铬白口铸铁的组织14
• 1.4.2 低铬白口铸铁的热处理14-16
• 1.4.3 低铬白口铸铁的共晶碳化物16
• 1.4.4 低铬白口铸铁的力学性能16-17
• 1.5 低铬白口铸铁的铸造工艺和生产工艺17
• 1.5.1 低铬白口铸铁的铸造工艺17
• 1.5.2 低铬白口铸铁的生产工艺17
• 1.6 各合金元素在白口铸铁中的作用17-18
• 1.7 本课题研究意义及主要内容18-20
• 2 实验方案及过程20-24
• 2.1 实验材料以及试样的制备20-21
• 2.1.1 实验材料的化学成分20
• 2.1.2 试样的制备20-21
• 2.2 实验材料的热处理工艺21-22
• 2.2.1 低铬铸铁加热温度的确定21
• 2.2.2 低铬铸铁加热保温时间的确定21
• 2.2.3 低铬铸铁回火温度的确定21
• 2.2.4 低铬铸铁回火保温时间的确定21-22
• 2.2.5 低铬铸铁不同冷却速度的确定22
• 2.3 试样的宏观力学性能22
• 2.3.1 摆锤式冲击试验22
• 2.3.2 硬度试验22
• 2.4 显微组织观察22-24
• 2.4.1 金相组织观察22-23
• 2.4.2 X射线衍射仪物相分析23
• 2.4.3 扫描电镜(SEM)显微观察23-24
• 3 高硼低铬铸铁铸态组织和性能的研究24-27
• 3.1 铸态低铬铸铁的组织与分析24-25
• 3.2 铸态低铬铸铁力学性能数据与分析25-26
• 3.3 铸态低铬铸铁的XRD物相分析26
• 3.4 本章小结26-27
• 4 加热温度对实验材料组织和性能的研究27-40
• 4.1 加热温度对高碳高硼低铬铸铁组织和性能的影响27-33
• 4.1.1 不同加热温度高碳高硼低铬铸铁的XRD物相分析27-28
• 4.1.2 不同加热温度高碳高硼低铬铸铁的组织与分析28-31
• 4.1.3 不同加热温度高碳高硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析31-32
• 4.1.4 不同加热温度高碳高硼低铬铸铁的SEM观察与分析32-33
• 4.2 加热温度对低碳低硼低铬铸铁组织和性能的影响33-39
• 4.2.1 不同加热温度低碳低硼低铬铸铁的XRD物相分析33-34
• 4.2.2 不同加热温度低碳低硼低铬铸铁的组织与分析34-37
• 4.2.3 不同加热温度低碳低硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析37-38
• 4.2.4 不同加热温度低碳低硼低铬铸铁的SEM观察与分析38-39
• 4.3 本章小结39-40
• 5 加热保温时间对实验材料组织和性能的研究40-53
• 5.1 加热保温时间对高碳高硼低铬铸铁组织和性能的影响40-46
• 5.1.1 不同加热保温时间高碳高硼低铬铸铁的XRD物相分析40-41
• 5.1.2 不同加热保温时间高碳高硼低铬铸铁的组织与分析41-43
• 5.1.3 不同加热保温时间高碳高硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析43-45
• 5.1.4 不同加热保温时间高碳高硼低铬铸铁的SEM观察与分析45-46
• 5.2 加热保温时间对低碳低硼低铬铸铁组织和性能的影响46-52
• 5.2.1 不同加热保温时间低碳低硼低铬铸铁的XRD物相分析46-47
• 5.2.2 不同加热保温时间低碳低硼低铬铸铁的组织与分析47-49
• 5.2.3 不同加热保温时间低碳低硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析49-51
• 5.2.4 不同加热保温时间低碳低硼低铬铸铁的SEM观察与分析51-52
• 5.3 本章小结52-53
• 6 回火温度对实验材料组织和性能的研究53-69
• 6.1 回火温度对高碳高硼低铬铸铁组织和性能的影响53-60
• 6.1.1 不同回火温度高碳高硼低铬铸铁的XRD物相分析53-54
• 6.1.2 不同回火温度高碳高硼低铬铸铁的组织与分析54-57
• 6.1.3 不同回火温度高碳高硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析57-60
• 6.1.4 不同回火温度高碳高硼低铬铸铁的SEM观察与分析60
• 6.2 回火温度对低碳低硼低铬铸铁组织和性能的影响60-68
• 6.2.1 不同回火温度低碳低硼低铬铸铁的XRD物相分析60-61
• 6.2.2 不同回火温度低碳低硼低铬铸铁的组织与分析61-64
• 6.2.3 不同回火温度低碳低硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析64-67
• 6.2.4 不同回火温度低碳低硼低铬铸铁的SEM观察与分析67-68
• 6.3 本章小结68-69
• 7 回火保温时间对实验材料组织和性能的研究69-81
• 7.1 回火保温时间对高碳高硼低铬铸铁的组织和性能的影响69-74
• 7.1.1 不同回火保温时间高碳高硼低铬铸铁的XRD物相分析69-70
• 7.1.2 不同回火保温时间高碳高硼低铬铸铁的组织与分析70-72
• 7.1.3 不同回火保温时间高碳高硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析72-74
• 7.1.4 不同回火保温时间高碳高硼低铬铸铁的SEM观察与分析74
• 7.2 回火保温时间对低碳低硼低铬铸铁组织和性能的影响74-80
• 7.2.1 不同回火保温时间低碳低硼低铬铸铁的XRD物相分析74-75
• 7.2.2 不同回火保温时间低碳低硼低铬铸铁的组织与分析75-77
• 7.2.3 不同回火保温时间低碳低硼低铬铸铁的力学性能测试结果与分析77-79
• 7.2.4 不同回火保温时间低碳低硼低铬铸铁的SEM观察与分析79-80
• 7.3 本章小结80-81
• 8 冷却介质对实验材料组织和性能的研究81-94
• 8.1 不同冷却介质实验材料的XRD物相分析与组织分析81-89
• 8.1.1 不同冷却介质处理实验材料的XRD物相分析81-82
• 8.1.2 高碳高硼低铬铸铁不同冷却介质处理的组织与分析82-86
• 8.1.3 低碳低硼低铬铸铁不同冷却介质处理的组织与分析86-89
• 8.2 不同冷却介质实验材料的力学性能测试结果与分析89-91
• 8.3 不同冷却介质实验材料SEM观察与分析91-93
• 8.4 本章小结93-94
• 9 结论94-96
• 参考文献96-99
• 攻读硕士学位期间发表的论文99-100
• 致谢100-102

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 王东善;陈之嵩;崔文艺;彭勇;;新型齿辊破碎机的抗磨材料选择与比较[A];《电站信息》2012年第6期[C];2012年

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本文编号：548118