冷硬鑄鐵的宏觀組織是：在鑄件表面和鄰近表面區(qū)域內(nèi)，有一定深度的白口，往下依次為麻口層和灰口區(qū)。因白口層中的碳基本上以滲碳體的形式存在，故白口層有較高的硬度和抗壓強(qiáng)度及良好的抗磨性能，而心部又具有一定的強(qiáng)度和韌性。冷硬鑄鐵因生產(chǎn)工藝簡便、成本低廉，且耐磨性較好，已在冶金、建材、農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用，特別是在軋輥領(lǐng)域，其應(yīng)用尤為普遍。然而，人們對(duì)易磨損件的性能要求越來越高，冷硬鑄鐵也同樣面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，在冷硬鑄鐵中加入微量的鈮，可明顯改善顯微組織。冷硬鑄鐵的鑄態(tài)組織為理所珠光體+萊氏體，當(dāng)鑄件中不含鈮時(shí)，其組織中的萊氏全數(shù)量較少，珠光體較多；當(dāng)鑄鐵中加入微量鈮時(shí)，萊氏數(shù)量增多，且部分共晶奧氏體隨著鈮含量的增加逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w；當(dāng)鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.05%后，繼續(xù)增加鈮含量，因出現(xiàn)富鈮相，萊氏體數(shù)量反而減少，且珠光體片間距增大。
鈮對(duì)冷硬耐磨鑄鐵力學(xué)性能的影響，隨著鈮含量的增加，冷硬鑄鐵的抗拉強(qiáng)度及沖擊韌度提高，并在鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%處達(dá)到zui大值。繼續(xù)提高鈮含量，冷硬鑄鐵的力學(xué)性能反而降低。鈮對(duì)硬度的影響在其加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.022%時(shí)十分顯著，但是鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.03%~0.05%內(nèi)時(shí)硬度幾乎沒有變化，繼續(xù)提高鈮含量硬度反而下降，冷硬鑄鐵的鈮質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.05%時(shí)，力學(xué)性能達(dá)到的結(jié)果，這與珠光體片間距明顯增大，以及在珠光體中有富鈮片狀組織存在有關(guān)。
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2015.08.31
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