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高鉻鑄鐵室溫顯微組織中存在著高硬度(1200～1800HV)的M7C3型共晶碳化物，且彼此孤立分布而不連成網(wǎng)狀，大大減小了對(duì)基體的割裂作用，使材料的強(qiáng)韌性同時(shí)得到提高，具有十分優(yōu)異的抗磨料磨損性能和良好的抗斷裂能力。正是基于高鉻鑄鐵的這些優(yōu)異性能，使其自問(wèn)世以來(lái)，在選礦、電力、筑路、工程、農(nóng)業(yè)等機(jī)械中一直都有著十分廣泛的應(yīng)用。眾所周知，作為高鉻鑄鐵抗磨相的碳化物，其數(shù)量、形貌、大小和分布等都對(duì)高鉻鑄鐵的力學(xué)性能有很大的影響。碳化物相的類型又與成分有關(guān)，更確切地說(shuō)，與合金中Cr/C密切相關(guān)。同時(shí)，除了合理選擇高鉻鑄鐵的化學(xué)成分外，熱處理也可以改變基體的組織，加強(qiáng)基體對(duì)碳化物的支撐作用，從而提高高鉻鑄鐵的使用性能。高鉻鑄鐵常用的熱處理工藝有高溫淬火、回火、亞臨界熱處理、珠光體化預(yù)處理等。其中亞臨界熱處理與高溫?zé)崽幚硐啾龋跐M足使用要求的前提下，不僅避免了高溫淬火時(shí)工件脫碳氧化、變形、開(kāi)裂等問(wèn)題，而且能夠降低能耗，節(jié)約資源，改善工人操作條件。本文主要研究了不同Cr/C的高鉻鑄鐵在亞臨界熱處理時(shí)組織變化與相變規(guī)律，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析討論，探究Cr/C在亞臨界熱處理時(shí)對(duì)高鉻鑄鐵硬化機(jī)制以及對(duì)其硬度的影響。
實(shí)驗(yàn)所用材料分別采用不同Cr/C,分別為：4.8、7.0、8.6，其他合金元素添加量相同的高鉻鑄鐵。將鑄態(tài)小試樣(10mm×10mm×100mm)放入箱式電阻爐(SX-12-12)中，以250℃/h的速度升溫加熱到540、580和620℃，并分別保溫0、2、4和6h后出爐空冷。
亞臨界熱處理對(duì)不同Cr/C的高鉻鑄鐵的影響程度不同，Cr/C較低時(shí)，熱處理對(duì)其硬度的影響微乎其微，只有當(dāng)Cr/C較高時(shí)，熱處理才會(huì)對(duì)其硬度有較大的影響。高鉻鑄鐵在亞臨界熱處理時(shí)，碳和鉻會(huì)以二次碳化物形式析出，降低了奧氏體中碳和鉻的過(guò)飽和度，提高了Ms點(diǎn)，基體中馬氏體的含量增加，合金硬度升高。高鉻鑄鐵在亞臨界熱處理時(shí)，是二次碳化物的析出和基體中馬氏體含量的增加使合金硬度升高與馬氏體顯微硬度下降和二次碳化物聚集長(zhǎng)大使合金硬度下降兩種強(qiáng)弱機(jī)制共同起作用的，因而高鉻鑄鐵在亞臨界熱處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)峰值。不同Cr/C的高鉻鑄鐵在同一熱處理溫度出現(xiàn)峰值的時(shí)間各不相同，同一Cr/C的高鉻鑄鐵在不同熱處理溫度下達(dá)到峰值的時(shí)間也不相同。
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China(Guangzhou)Int’l Heat Treatment, Industrial Furnace Exhibition
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