高铬铸铁已经是公认的优良的耐磨材料,在采矿、水泥、电力、筑路机械、耐火材料等方面应用十分广泛。这是由于高铬铸铁的组织是由韧性的基体和硬质点组成,硬质点突出工作表面,承担着主要的抵抗磨损的任务,基体组织则对硬质点提供支持和保护,因此高铬铸铁比一般耐磨材料的韧性好、耐磨性高。高铬铸铁通过热处理,可以改变碳化物的形态和分布,并且细化基体组织,以获得较理想的力学性能。
高铬铸铁成分(质量分数,%)为:2.61C,0.55Si,1.58Mn,14.98Cr,0.67Mo,0.48Ni,0.33Cu,0.18Nb,0.013P,0.019S。未经热处理时,铸态试样的金相组织为奥氏体和碳化物,其硬度值为41.6HRC。
铸态样品分别在950、970和990℃淬火,保温时间分别为1、4和7h,冷却方式分别为在空气中淬火,在机油中淬火和在炉中冷却,对950℃保温1h的淬火试样进行回火,回火温度为200、300、400和500℃,回火时间为6h。
结果发现,在970℃淬火,保温4h,200℃回火,使硬度值达到62.8HRC。随着淬火温度升高和保温时间的延长,能使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,提高基体硬度;当淬火温度过高或保温时间过长,奥氏体中的碳含量过高,降低MS点,增加残余奥氏体,降低基体硬度。随着回火温度的升高,加速了马氏体的分解和碳化物的析出,马氏体硬度下降,使高铬铸铁的硬度下降。(榕霖)