Mo、Cr合金球墨鑄鋼的熱穩定性

球墨鑄鋼是在共析鋼中加入適量的合金元素，通過對鋼液進行處理,使鋼液在凝固轉變過程中析出一定數量的球狀石墨。球墨鑄鋼組織中不僅含有球型石墨,而且有大量的塊狀、顆粒狀或網狀碳化物。

球墨鑄鋼有如下特點：

(1)因同時具備硬質碳化物質相和起自潤滑作用的球狀石墨組織,故球墨鑄鋼具有優良的耐磨性、減摩性能和抗粘著性能。

(2)具有較高的抗熱裂、熱疲勞性能。

(3)其抗拉強度高于普通低合金鋼,強度高于鑄鐵。

(4)具有良好的減震性能和切削性能。

球墨鑄鋼已成功用于冶金軋輥、導衛板、工程機械的齒輪、塑料成型及金屬熱加工領域,取得了好的應用價值和社會經濟效益。優良的耐磨性能和抗咬合性能使球墨鑄鋼成為一種良好的軋輥材料。熱軋輥長時間在高溫下工作,不僅要求材料具有良好的耐磨性能和抗咬合性能,還要求材料具有良好的高溫穩定性,因此有必要對球墨鑄鋼的熱穩定性進行試驗研究。

球墨鑄鋼熱軋輥與高溫工件長時間接觸,在軋制過程中長時間處于高溫狀態。本試驗選擇了500,600,700℃分別保溫1,2,3,4,5,6h后,測定球墨鑄鋼的硬度、碳化物含量以及碳化物成分的變化,以了解球墨鑄鋼在不同溫度下長時間使用時性能的穩定性。

    　材料用顯微硬度計測定,與電動洛氏硬度計,測定5個點的硬度,取其平均值作為硬度值。顯微組織觀察和定量分析用金相顯微鏡在400倍下,用金相圖像分析軟件測定碳化物含量,隨機選取10個視場,取其平均值。碳化物的微區分析采用X射線衍射儀測定。

試驗結果：

 (1)Mo、Cr合金球墨鑄鋼的碳化物為含有Mo、Cr、Mn的合金碳化物,Mo、Cr、Mn含量為4.17%、3.88%和1.37%。

    (2)Mo、Cr、Mn的合金碳化物在700℃以下具有良好的熱穩定性,幾乎不發生分解反應；碳化物含量和硬度值幾乎不發生變化。

    (3)Mo、Cr合金球墨鑄鋼在500～700℃長時間加熱保溫時,球墨鑄鋼的珠光體硬度下降,從而導致球墨鑄鋼宏觀硬度的下降。

(4)在500℃加熱時,球墨鑄鋼的宏觀硬度變化很小；在600℃加熱時,4h后硬度出現少量下降,6h后,硬度下降2.6HRC ；700℃加熱時,很快下降,保溫1h內,硬度下降1.3HRC ,保溫4h,硬度下降4.5HRC ,進一步延長保溫時間,硬度基本保持不變。

NJ-JX8型電腦金相分析儀器是一套用于各種鑄鐵（灰口、球墨）、合金鋼、不銹鋼、銅合金等材料金相分析的專業儀器，該系統采用了的計算機和信息技術，集成了數碼采像裝置和計算機輔助金相分析軟件，直接從顯微鏡上獲取金相組織圖像并以數字圖像文件格式存儲在計算機中，系統對圖像做進一步處理和分析，以計算出所需檢測參數，并可將檢測結果以報告形式打印輸出。

       南京諾金高速分析儀器廠

          2024年1月8日