鈮對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域內，有一定深度的白口，往下一次為麻口層和灰口區。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度及良好的抗磨性能，而心部又具有一定的強度和韌性。冷硬鑄鐵因生產工藝簡便、成本低廉，且耐磨性較好，已在冶金、建材、農機等領域得到較廣泛的應用，特別是在軋錕領域，其應用尤為普遍。然而，人們對易磨損件的性能要求越來越高，冷硬鑄鐵也同樣面臨嚴重挑戰。研究發現，在冷硬鑄鐵中加入微量的鈮，可明顯改善顯微組織。冷硬鑄鐵在鑄態組織為珠光體+萊氏體，當鑄鐵中不含鈮時，其組織中的萊氏體數量較少，珠光體較多；當鑄鐵中加入微量鈮時，萊氏體數量較多，且部分共晶奧氏體隨著鈮含量的增加逐漸轉變為貝氏體；當鈮的質量分數超過0.05%后，繼續增加鈮含量，因出現富鈮相，萊氏體數量反而減少，，且珠光體片間距增大。隨著鈮含量的增加，冷硬鑄鐵的抗拉強度及沖擊韌性提高，并在鈮的質量分數0.05%出達到zui大值。繼續提高鈮含量，冷硬鑄鐵的力學性能反而降低。鈮對硬度的影響在其加入質量分數為0.02%時十分顯著，但是鈮的質量分數在0.03%～0.05%內時硬度幾乎沒有變化，繼續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