鈮對(duì)冷硬耐磨鑄鐵的顯微組織和性能的影響

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，往下一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(jiǎn)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，特別是在軋錕領(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(lái)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。冷硬鑄鐵在鑄態(tài)組織為珠光體+萊氏體，當(dāng)鑄鐵中不含鈮時(shí)，其組織中的萊氏體數(shù)量較少，珠光體較多；當(dāng)鑄鐵中加入微量鈮時(shí)，萊氏體數(shù)量較多，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(guò)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。隨著鈮含量的增加，冷硬鑄鐵的抗拉強(qiáng)度及沖擊韌性提高，并在鈮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%出達(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0.02%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(méi)有變化，繼續(xù)提高鈮含量硬度反而下降。

使用NHW3000D型電腦多元素紅外分析儀可檢測(cè)出C/S/Mn/P/Si/Cr/Ni/Mo/Ti/Nb/V/W等元素含量。

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2015年01月06日