铬对FeCrB合金显微组织与性能的影响.pdf

西安建筑科技大学硕士论文铬对Fe-Cr-B合金显微组织和性能的影响专业:材料加工工程硕士生:李颖导师:杜忠泽教授符寒光教授摘要铬是耐磨金属材料中应用非常广泛的合金元素,钢中加入适当的Cr可以使其具有高的硬度和耐磨、耐高温、耐腐蚀性能,但是影响Fe-Cr-B合金组织与性能的主要因子是硼、碳元素,而非Cr元素,因此,降低Fe-Cr-B合金中Cr的添加量不仅对组织和性能无太大影响,而且能大大降低合金成本。% C、% B和0~15% Cr的Fe-Cr-B合金,观察Cr含量对合金显微组织与相组成的影响,并测量不同Cr含量Fe-Cr-B合金的硬度和耐磨性能,分析硬度与耐磨性能的变化趋势,从而优化合金中铬的添加量。试验结果表明:随Cr含量的增加,铸态Fe-Cr-B合金基体由珠光体+铁素体向马氏体转变,说明Cr增加了基体的淬透性;而晶界硼碳化合物则随Cr含量的增加,由Fe3(B, C)转变为(Fe, Cr)3(B, C),且当Cr含量超过10%时形成新的Cr3C2型碳化物。合金经淬火+回火处理后,奥氏体基体转变为回火马氏体,硼碳化合物相未发生分解,但在1050℃淬火后出现熔断、颗粒化现象。铸态Fe-Cr-B合金的硬度随Cr含量的增加显著增加,但当Cr>10%时,硬度略微下降,这是因为Cr3C2的硬度略低于Fe2B,而随着Cr含量的增加,Cr3C2的体积分数增加,降低了合金硬质相的硬度。将Fe-Cr-B合金经1050℃油淬+回火处理后,发现含铬Fe-Cr-B合金硬度高于无铬Fe-B合金,且无铬Fe-B合金随回火温度的上升硬度快速下降,含铬Fe-Cr-B合金则在高于450℃回火时硬度迅速下降。试验利用MLD-10型动载磨料磨损试验机,对标准试样Cr12MoV钢和经过1050℃油淬+(250℃、350℃、400℃、450℃和550℃)回火处理的Fe-Cr-B合金进行耐磨测试,测试结果发现:当Cr<6%时,Fe-Cr-B合金的耐磨性低于Cr12MoV钢;当6%≤Cr≤15%时,Fe-Cr-B合金的耐磨性能较Cr12MoV钢略高或持平。随回火温度的升高,Fe-Cr-B合金的耐磨性能下降,但在450℃回火时耐磨性出现回升,随后继续下降。Fe-Cr-B合金的主要磨损机制为凿削式磨粒磨损和塑性变形磨粒磨万方数据西安建筑科技大学硕士论文损,脆性剥落不明显,因而,Fe-Cr-B合金具有很好的耐磨性能。关键词:Fe-Cr-B合金;淬火;回火;硬度;耐磨性能万方数据西安建筑科技大学硕士论文Effectof Chromium Content on Microstructure and Properties of Fe-Cr-BAlloySpecialty:Materials Processing EngineeringName:LiYingInstructors:Prof. DUZhong-zeProf. Fu Han-guangAbstractChromium is a kind of alloying element extensively used in wearresistant metalmaterials. When adding proper additionof Cr, the steel can obtain the features of high hardness, good wear resistance, high-temperature resistance and good corrosion in Fe-Cr-B alloy, the main influence factor onstructure and properties are boronand carbon,rather than , reducingthe content of Cr in Fe-Cr-Balloynot only has little effect onstructure and properties, but also can greatly reducesthe cost of -Cr-%C,%,Band0~15%,positionofalloy,measurethehardnessandwearresistanceofFe-Cr-Balloys,:astheconten