论文部分内容阅读
从减少Mo、Ni等贵重金属含量,降低生产成本和提高耐磨性的角度出发,对KmTBCr20Mo进行了用B替代部分贵重金属Mo、Ni的实验研究。通过对不同含硼量的高铬白口铸铁金相组织的观察以及对其冲击韧性、硬度、耐磨性的测试,分析了B对铸态和热处理后组织、力学性能及耐磨性的影响,并对冲击断口、磨损形貌进行了分析,解释了含硼高铬白口铸铁的断裂机理与磨损机理。实验结果表明：(1)B取代部分C形成硼碳化物或硼化物,使得高铬白口铸铁的共晶点左移,硼含量由0.033%增大到0.67%时,其组织由亚共晶组织逐渐向过共晶组织转变：(2)B提高了高铬白口铸铁的淬透性,铸态时基体即出现少量的马氏体组织；(3)当w[B]=0.09%时,碳化物最细小,呈颗粒状分布,对马氏体基体的割裂程度小,冲击韧性值最高；当w[B]=0.32%时,其基体中的碳化物尺寸增大,呈块状或短杆状,且分布均匀；当w[B]>0.32%时,随着硼含量增加,冲击韧性下降。(4)铸态时,硼含量在0.033%-0.67%范围内,随着硼含量的增加,合金碳化物体积分数增加,高铬白口铸铁的硬度显著提高；热处理态时,硬度受硼含量的影响较小但在1000℃保温3h空淬+260℃保温3h空冷的热处理工艺下,含硼高铬白口铸铁硬度最高。(5)w[B]=0.32%经1050℃保温3h空淬+260℃保温3h空冷处理后的高铬白口铸铁,其冲击韧性ak为5.2J/cm2、硬度HRC为57.4、相对耐磨性为1.081,相关力学性能和耐磨性均与未加硼的含有较高Mo、Ni的高铬白口铸铁的性能相近(ak为5.5J/cm2、HRC为53.3、相对耐磨性为1)。通过对含硼高铬白口铸铁的实验研究,只要添加适量的硼,并采取合适的热处理工艺,利用B部分替代高铬白口铸铁中的贵重元素Mo、Ni来生产高铬白口铸铁抗磨铸件是完全可行的。