《热处理对高铬铸铁组织和硬度的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热处理对高铬铸铁组织和硬度的影响（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 上 半 月 出版 C a s t i n g F o r g i n g We l d i n g, 金 属铸 锻焊 技术 3 讨 论 Z n 一 2 5 A1 2 5 S i 合金 由于合适的 Al 和 S i 含量使 它具有较高 的抗拉强度和硬度 ， 室温抗拉强度 c r h 为 3 5 1 MP a ，硬度 为 1 4 2 H B。但其 合金 组 织 中 晶粒粗 大 ，在加 入 0 4 wt 1 2 w t 左 右 的 Gd后 ， 由于稀 土 的变质细化作 用 ，其组织 晶粒 变得细小 。根据 h a l l p e t c h关 系 式 ( o - = o - 0 + k d ) ，
2、 晶 粒 尺 寸 d细 化 变 小会使合金强度得到提高： 室温抗拉强度 达 4 0 0 MP a ， 硬 度达 1 6 l HB。 当 Gd含量 进 一 步提 高 ， 硬脆 的第二相变得粗大又会给合金性 能带来不 良影响 从 而使 合 金 力 学 性 能有 所 下 降 ，但 是 要 比不 加 Gd 时 的性 能好 。 添 加稀 土后 合金 组 织细 化 ， 晶界 总 面积 增加 ，晶界 前单位面积塞积 的位错数减少 ， 对裂纹 扩展阻力增加 ， 从这个意义上讲 ， 有助于高温时硬度 和抗拉强度的提高 4 _ 。 稀 土 G d的 熔 点 为 l 3 l 2 ， 远 高 于 Z n 。 2 5
3、Al 一 2 5 S i 合金 的熔 化温度 。其 自扩散系数 小 ， 能 阻碍原子 扩散 ， 提高 原子 间 的结 合 力 。稀土 Gd在合 金 中是表 面活性元素， 聚集在相界 ， 能够降低晶界能和相界能 ， 提高界面的结合力， 降低蠕变过程中裂纹和形核的扩 展速率。这些均可有效地提高合金的高温性能四 。 稀 土 G d的原 子半 径 为 1 8 0 n m，与锌 的原子 半 径相 差较 大 。因 而， 只 能形 成 固溶 度很 小 的 固溶体 。 随 稀土 加 人 量 的增 加 稀 土元 素 和 A 1 、 Z n 等 形 成 硬 度 和热 硬性 较 高 的复 杂成 分 化合 物 ，分
4、布 于 晶界 和 枝 晶问 ， 有 效 地 阻碍 了基 体变 形 和 晶界移 动 ， 从而 明 显地提高 了合金的高温性能 【q 。此外 ， 从 图 2中可以 看出， 稀土化合物呈细粒状分布于品界， 填补 了晶粒 间的空穴 ， 这也助于性能的提高。 4 结 论 ( 1 )在 Z n 一 2 5 A1 2 5 S i 合金 中加入 微量的稀土 G d能 有 效地 改善 合 金 的铸 态 组 织 ，使合 金 晶粒 细 化。其 中以 Gd加入量为 0 8 w t 时细化效果最好 。 ( 2 )Gd的加入提高 了 Z n 2 5 A1 2 5 S i 合金 的室 温 及 高温抗 拉 强度 和硬 度 。
5、 G d加 人 量为 O 8 w t 时 ， 室 温 、 1 0 0和 l 8 0 时 的抗 拉 强度 与不 加 G d相 比 分 别 提 高 了 1 3 9 ， 3 7 7 和 4 5 6 ，硬 度 分别 提 高 了 1 3 4 7 6 9 和 7 8 2 参 考文 献 ： 1 】 马大观 铸造锌铝合 金 - Z n AI新系列 ， 机械工程 材料 ， 1 9 8 1 ， ( 4 ) ： 3 7 3 9 ( 2 李安 铭 硅 、 锰 合金 化耐磨 锌合 金 的研究 J 热加工 工 艺 ， 1 9 9 7 ， ( 4 ) ： 4 8 4 9 3 We i Ai l i ， S o n g We
6、 i ， L i a n g We i E ff e c t s o f t h e mo r p h o l o g y o f s i l i c o n p h a s e o n t h e p r o p e r t i e s o f z i n c b a s e d c o mp o s i t e s J Ma t e ri a l s S c i e n c e F o r u m， 2 0 0 7 ， ( 5 6 1 - 5 6 5 ) ： 6 9 3 - 6 9 5 张国英 ， 刘 春明 ， 魏丹 ， 等 稀土在铸造锌 铝合金 Z A2 7变质中 的作用 机理研究 J
7、】 沈阳师 范大学学 报( 自然科 学版) ， 2 0 0 6 ， ( 7 ) ： 2 8 3 2 8 5 5 张振 国 ， 汤峰 ， 刘英 稀土对 Z n AI 一 2 7高 温性能及组织 的影响 J 】 热加工工艺 ， 2 0 0 5 ， ( 7 ) ： 2 O - 2 1 6 彭 日升 ， 刘 杰 ， 刘智 勇 ， 等稀土变 质 Z A- 2 7合金 的组织 和性 能 J 】 热加工工艺， 1 9 9 2 ， ( 2 ) ： 3 7 3 8 田 ( 上接第 3 0页) 及钼 ， 这些强碳化合物可 以增强 回火 马 氏体 的稳定 性 ， 推迟 马氏体 的 分解 。 随 着 回火 温度 的升
8、高 ， 合金元素扩散能力增强 ， 形成合金碳化物析 出 。 伴 随着 马 氏体 的分解 和碳 化 物 的析 出和 长大 ， 强 化效果下降 ， 致使基体 的硬度下降。 3 结 论 ( 1 )在 本试 验 中 ， 9 7 0 保 温 4 h淬火 后 2 0 0 回火 ， 高铬铸铁的硬度值最高 ， 为6 2 8 HR C。 ( 2 )随 着 淬火 温 度 的升 高 和 保 温 时 间 的延 长 ， 奥 氏体 中 的碳含量 增 加 ，转 变成 的马 氏体 中的含 碳 量也增加 基体硬度提高。淬火温度过高或保温时 间过长 ， 奥氏体 中的碳含量过高 ， 。 点降低 ， 残余奥 氏体增加 ， 高铬铸铁的
9、硬度降低。 ( 3 )回火 温度 的 升高 ，加 速 了马 氏体 的分 解 和 碳化物的析出。 马氏体硬度下降 ， 导致高铬铸铁的硬 度值 下 降 。 参 考文 献 ： 1 刘海娟 一种新 型高铬铸铁 磨球的研制 与应用 J J 机械工程 与 自动化 ， 2 0 0 6 ， ( 6 ) ： 1 6 0 1 6 2 2 】 孙 志平 ， 沈保罗 ， 高升吉 ， 等高铬白 15 1 铸铁耐磨性和显微组织 的关系f J 】 金属热处理 ， 2 0 0 5 ， 3 0 ( 7 ) ： 6 0 6 4 3 马状 ， 徐瑞 ， 赵越超 ， 等高铬铸铁的热处理与二次硬化 J 阜 新矿业 学院学报( 自然科学
10、 版) 1 9 9 7 ， 1 6 ( 6 ) ： 7 1 0 7 1 3 4 】 燕 来生热处理工 艺对高铬铸铁组织 和性 能的影响 内蒙 古工业 大学学 报2 0 0 5， 2 4 ( 3 ) ： 2 0 1 2 0 3 5 F o r g i n g W D Me t a l s H a n d b o o k M】 AS M ： 1 9 7 3 【 6 】D o g a n 0 N， Ha wk J A，L a i r d G S o l i d i fi c a t i o n s t r u c t u r e a n d a b r a s i o n r e s i s t a
11、 n c e o f h i g h c h r o mi u m w h i t e i r o n s J 】 Me t a l l u r - g i c a l a n d M a t e r i a l Tr a ns 1 9 9 7， 2 8 A ： 1 3I 5 - 1 3 2 8 7 刘 俊友 ， 刘 杰冷却方式对铬锰铜合金 白口铸铁耐磨 性的影响 【 J 热加工工艺 ， 2 0 0 7 ， ( 1 3 ) ： 1 3 1 5 8 】T o mi m Y， Mo r i o k a K E ff e c t o f mi c r o s t ruc tur e o n t r a n s f o r ma - t i o n i n d u c e d p l a s t i c i t y o f s i l i c o n c o n t a i n in g l o w a l l o y s t e e l J Ma t e r i a i s c h a r a c t e r i z a t i 0 n ， 1 9 9 7 ， 3 8 ： 2 4 3 2 5 0 母 热加 工 X - 艺2 0 1 0年 第 3 9卷 第 0 9期
