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高铬铸铁叶片材质研究

第25卷第6期
机械工程材料
2001年6月Materials for MechaIlical Engineering
voL 25№.6 J帆2001
高铬铸铁叶片材质研究
贺同正1,仝健民2.许若琳3 (攀枝花钢铁公司 1.钢铁研究院;3.设备管理处,四川攀枝花617000
2.清华大学材料科学与工程系,北京100084)
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样号
主要化学成分。%惦在高恪谇铁中各相的分布,%
,。
,一.
区域 初生 共晶 共晶 平均戚分臭氏体臭氏体破化物
El
1.971 10.26
11.20
9.74
9.57
43.57
E2
2.026 15.77
16.41
11.5Z
1仉52
53.47
E3
1.972 20.54 21.57 16.0l 14.88 63.34
抗怒度709 798
878
B6
夏366 16.18&97
日固定铬量2.798 1氐22 12.05
E8变化碗量3.285 16.35 1&94
E9
3.783 16.38一
L 36 3.96 2.90

l氐33
16.Ol 15.84

一O.2l +0.15 —o.2l —0.51

含量普遍略高于共晶奥氏体的铬含量,使得共晶奥 氏体稳定性略低于初生奥氏体。高铬铸铁中铬量保 持相对稳定时,随碳含量的变化铬在区域中的平均
成分保持不变,却改变了铬在各相中的徽区分布,因 碳量的增加,形成铬的碳化物数量增多,共晶碳化物
中铬的含量显著减少,奥氏体中的铬的含量随碳量
4.2铬在高铬铸铁中分布
的增加略有降低。
铬主要是固溶在奥氏体和富集在铬碳化物中, 4.3碳、铬对高铬铸铁力学性偿的影响
少量分布在其它类型的碳化物和夹杂物中,铬在各 4.3.1碳、铬对硬度的影响
万方数据
贺同正,等:高铬铸铁叶片材质研究 四种不同铬含量的高铬铸铁的显微组织的特点 见表2。
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组织中碳化物数量、形貌及分布受到C、cr含 量的影响。当固定碳改变铬含量或固定铬改变碳含 量时,碳化物数量都发生明显变化。用半自动图象 仪测定碳化物面积和宽度,同时用经验公式计算碳 化物含量,结果见表3。数据表明:随着碳、铬含量 的增加,碳化物的数量增加,而碳的影响更为明显.
9.63
41.62
E9
3.783 16.38 16.59

9.53
38.56



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作用元素


棒号
El

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元静量10,16 15.77 20.54 25.71l 37 2.36 z.79 328 3.78
组成相中的分布影响着奥氏体的稳定性、碳化物的
随铬含量的增加,奥氏体更趋稳定.甚至共晶臭
类型和数量等。
氏体转变成马氏体的数量也在减少,因而硬度随铬
表4为化学相分析确定铬在固溶相和析出相中 量增加呈下降趋势。另外铬量的增加也导致组织中
的宏观分配情况。数据表明:保持碳或铬含量不变 共晶碳化物数量有所增加,使得硬度星上升趋势,因
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万方数据
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抽姜:对高铬绮铁叶片材质进行了系统的实验室研究和装机试验,确定了碳和铬对相结构、组 织、力学性能和耐磨性能的影响度其相互关系,得出较佳的高铬铸铁成分,所制成叶片使用寿命比 原中铬铸铁、高碳高铬俦铁提高6倍。
关■嗣:高铬绮铁;叶片;耐磨性能;使用寿命
文章■号:1000’3738(2001)06啪2≯_05
收藕日期:200争06—20;修订日期:200㈨8-15
作着霄介:贺同正(1972一),勇,●枝托铜铁研究院工程师,硬士
叶片材质的合理选定提供依据·
2试验材质
设计了9种不同成分的高铬铸铁,用50kg中频 感应炉冶炼,,其化学成分见表1。
3试验方法
3.-l化学相分析方法 ‘用盐酸甲尊体系电解液,在低温条件下电解,对
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硝变化话量l,927 20.54 11.23

2.040 25.7l 12.25
4.e3 8.25 9.09 9.72
10.56 15.97 20.32 19.87
+0.tO +O.20 一o.22 —3.74
E5
1.376 16.38 4.82 11.35 16.17
2.Tsillghua University,Be幻ing 100084,a曲a)
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19.95 18.46 69.40
E5
1_376
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16.74
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12.92 59.04
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12.00
11.4l
50.08
E7
2.798
16.22
16.78
11.19
10.75 46.93
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3.Z85
16.3S
16.9I
9.29
, 时,铬在两相中的分配保持稳定。固定碳含量(约 此硬度变化受这两种因素的叠加作用。在相同冷却
2.o%),随着铬含量增加(10%~25%)。碳化物微区 速度下,当基体主要为奥氏体时,铬对硬度的影响不
成分中的铬提高,铬在析出相中的含量增加。固定 大,见图2。
铬量(约16%),析出相的数量与碳含量增加成正
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