Quy trình xử lý nhiệt để cải thiện tính chất của gang có hàm lượng crom cao

Gang có hàm lượng crom cao là tên viết tắt của gang chịu mài mòn màu trắng có hàm lượng crom cao. Nó là một loại vật liệu chống mài mòn với hiệu suất tuyệt vời và được đánh giá cao. Nó có khả năng chống mài mòn cao hơn nhiều so với thép hợp kim thông thường và độ bền và độ bền cao hơn nhiều so với gang trắng thông thường. Đồng thời, nó còn có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn tốt, kết hợp với sản xuất thuận tiện và giá thành vừa phải nên được mệnh danh là một trong những vật liệu chống mài mòn tuyệt vời nhất. Gang có hàm lượng crom cao được sử dụng rộng rãi trong khai thác mỏ, xi măng, năng lượng điện, máy móc xây dựng đường bộ, vật liệu chịu lửa, v.v. Nó thường được sử dụng trong tấm lót, đầu búa và vật liệu bi mài; nó đã được sử dụng rộng rãi trong buồng máy nổ từ những năm 1980. Và việc sản xuất lưỡi máy phun và lớp lót có thể ngăn chặn hiệu quả các chùm đạn tốc độ cao và dày đặc xuyên qua vỏ thép. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng gang đúc có hàm lượng crôm cao, các cacbua thường rơi ra, dẫn đến khả năng chống mài mòn của phôi không đủ, và quá trình xử lý nhiệt truyền thống là làm nguội và ủ dễ gây biến dạng và nứt cho các sản phẩm có kích thước lớn. vật đúc.

Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu của Đại học Giang Tô đề xuất sử dụng phương pháp ủ để ngăn chặn sự biến dạng và nứt của gang có hàm lượng crom cao, đồng thời thu được một phần cấu trúc bainite, từ đó cải thiện độ cứng và khả năng chống mài mòn của gang cao cấp. gang crom, và cải thiện độ dẻo dai của nó thông qua điều chỉnh cấu trúc, để đạt được sự kết hợp hợp lý giữa sức mạnh và độ dẻo dai, và đạt được kết quả tốt. Thành phần của loại gang có hàm lượng crom cao mà họ sử dụng là: 2,6%C-19.6%Cr-1.7%Mo-0.9%Ni-1.1% V-74.1%Fe (phần khối lượng), nhiệt độ austenit hóa là 950 độ và thời gian giữ là 2 giờ; bể muối làm nguội đẳng nhiệt sử dụng muối hỗn hợp 50%KNO3+50%NaNO3, nhiệt độ đẳng nhiệt là 280 độ và thời gian đẳng nhiệt là 2,5 giờ.

Cacbon và crom được kết tủa từ austenit dưới dạng cacbua thứ cấp trong quá trình austenit hóa, và trong quá trình đẳng nhiệt tiếp theo, ferit bainit bậc thấp bị cạn kiệt ở gần ranh giới hạt hoặc bên trong hạt. Các vùng carbon được hình thành. Do nhiệt độ đẳng nhiệt thấp nên nhiều cacbon được hòa tan ở dạng rắn hơn trong ferit bainit thấp hơn. Do đó, với việc kéo dài thời gian đẳng nhiệt, carbon được kết tủa từ ferrite bainitic thấp hơn dưới dạng cacbua, nghĩa là hình thành cấu trúc Acicular bao gồm ferrite và cacbua phân bố trong đó. Việc phát hiện cấu trúc vi mô của mẫu sau khi ủ cho thấy cấu trúc ma trận của gang có hàm lượng crom cao thu được là martensite + bainite thấp hơn + austenite giữ lại.

Nghiên cứu của họ cho thấy nhiệt độ austenit hóa có ảnh hưởng lớn đến tính chất cuối cùng. Khi nhiệt độ austenit hóa tăng từ 900 độ lên 1000 độ, đặc tính va đập đạt cực đại ở 950 độ. Điều này là do khi nhiệt độ austenit hóa thấp, cấu trúc ma trận là các cacbua thứ cấp được phân tán trên martensite và sự biến đổi bainite thấp hơn xảy ra trong phần mẫu sau khi austenit ở 950 độ, dẫn đến tăng hiệu suất va đập. Khi nhiệt độ austenit hóa cao hơn, các cacbua thứ cấp tăng lên đáng kể, hiệu ứng phân tách trên ma trận được tăng cường và cấu trúc chủ yếu là martensite cứng và giòn, dẫn đến hiệu suất va đập giảm đáng kể.

Thử nghiệm mài mòn cho thấy mức độ mài mòn của mẫu được tôi luyện giảm khoảng 41% so với mẫu đúc. luống cày" ít hơn đáng kể.

Nói tóm lại, cấu trúc ma trận của martensite + bainite thấp hơn + austenite được giữ lại thu được sau khi tôi luyện gang có hàm lượng crom cao, giúp cải thiện độ cứng và hiệu suất va đập. Độ cứng tổng thể của mẫu là 60HRC; , hiệu suất va đập tăng khoảng 20%, khả năng chống mài mòn tăng khoảng 41% và đồng thời đạt được sự kết hợp tốt giữa sức mạnh và độ dẻo dai.