【正文】 從課題的選擇到項目的最終完成，李老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。%時，熱處理溫度為1000附近時，其力學(xué)性能最佳[30]。釩是強(qiáng)烈的碳化物形成元素，可以穩(wěn)定高鉻鑄鐵中的碳化物，鑄態(tài)時，釩和碳不僅能形成初生碳化物，而且形成二次碳化物，降低奧氏體中碳的濃度，使奧氏體不穩(wěn)定，提高馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms ，在鑄態(tài)容易獲得馬氏體。二次碳化物的析出發(fā)生在高溫保溫過程和奧氏體區(qū)內(nèi)的冷卻過程中, 因此, 合金試樣隨淬火溫度的提高, 沖擊韌度明顯上升, 加入釩后, 由于微量的釩可以細(xì)化晶粒, 使網(wǎng)狀碳化物呈明顯彌散分布[27], 因而, 沖擊韌性明顯提高。可見細(xì)小分布的球狀組織，分析是經(jīng)釩細(xì)化的碳化物質(zhì)點。 （a）釩含量為0 （b）% （c）%圖33試樣的斷口形貌（a） 圖所示為未加釩元素試樣的斷口形貌，電鏡下可觀察到較大的斷裂面，斷口呈冰糖狀，肉眼觀察可見斷口呈晶粒狀，顏色略顯明亮，是沿晶斷裂。當(dāng)?shù)竭_(dá)某一溫度后，溶解度大于奧氏體中的實際含量時，將導(dǎo)致已析出的二次碳化物重新溶入奧氏體，此時的奧氏體中合金元素及碳元素含量增高，從而導(dǎo)致白口鑄鐵的淬透性增高。在隨后的熱處理過程中，隨著加熱溫度的升高，碳及合金元素的擴(kuò)散能力逐漸增加，必然導(dǎo)致二次碳化物的析出。 （a） 未加釩 （b） % （c） %（1000）圖32 經(jīng)熱處理后高鉻鑄鐵的金相組織 結(jié)果分析因為釩在鑄鐵中既能強(qiáng)化基體，又能與碳、氧結(jié)合形成極穩(wěn)定的化合物，釩通常以VC、V2C、V2O5等顆粒形態(tài)，分布于鑄鐵組織中[23]。 （a） （1000） 圖31 高鉻鑄鐵的鑄態(tài)金相組織 高鉻鑄鐵的熱處理態(tài)組織高鉻鑄鐵加入釩元素?zé)崽幚砗蟮慕M織為馬氏體+碳化物+彌散分布的二次碳化物，如圖32所示。 斷口形貌觀察從擺錘式?jīng)_擊斷裂試樣上截取斷口部分，經(jīng)丙酮清洗后在掃描電子顯微鏡（SEM）下進(jìn)行斷口形貌的觀察。（2） 回火：回火是鑄件淬火后必不可少的工序。 (5)脫氧待金屬爐料全部熔化并提溫至1480℃后，再加入錳鐵、硅鐵及鋁進(jìn)行脫氧。 熔煉與澆注鐵液由12kg中頻感應(yīng)電爐熔化，鐵液過熱溫度為1520—1560℃，澆注溫度為1410—1450℃ (1)出爐溫度高鉻鑄鐵的熔點比一般鑄鐵高約為1200℃，出爐溫度約為1500℃，熔煉選用中頻感應(yīng)電爐。(2)高鉻鑄鐵的收縮量與鑄鋼相近，%2%進(jìn)行計算[19]。當(dāng)鑄鐵組織中的碳化物類型為孤立的M7C3時，這種碳化物硬度高對基體的割裂作用小，利于高鉻鑄鐵綜合性能的提高[18]。選擇成分時必須依據(jù)下列兩個條件：（1） 碳化物的形態(tài)、數(shù)量、分布（2） 基體組織的調(diào)整。（4）對傳統(tǒng)的砂型鑄造方法進(jìn)行改進(jìn)，將傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代材料加工方法相結(jié)合，探討了金屬型鑄造、噴涂成型、快速凝固等新工藝在鉻系白口鑄鐵制備中的應(yīng)用，為改善組織形態(tài)、提高鑄件性能提供更廣闊的空間。（4）)超高鉻鑄鐵系高合金材料鑄造性能不佳要使之穩(wěn)定生產(chǎn)在鑄造生產(chǎn)工藝方面還要做大量的工作 高鉻鑄鐵的研究現(xiàn)狀國內(nèi)鑄造工作者關(guān)于鉻系白口鑄鐵的研究主要集中在化學(xué)成分選擇、熱處理工藝確定、變質(zhì)劑選擇、良好碳化物類型的獲得及磨損機(jī)理研究等領(lǐng)域。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用變質(zhì)與激冷等工藝措施細(xì)化球化碳化物時可顯著提高耐磨性能但使碳化物細(xì)化與團(tuán)球化的技術(shù)離實際生產(chǎn)應(yīng)用還有很大距離。因顎板耐磨性差，造成頻繁更換，不僅增加了破礦成本，而且降低了生產(chǎn)率，增大了工人勞動強(qiáng)度，因此，提高顎板耐磨性問題已引起了人們的重視。厚大截面的磨輥襯板需要有一定抗沖擊能力的高鉻鑄鐵品種，用于大型水泥立磨。西安交通大學(xué)研究的Cr28%左右的高鉻鑄鐵和利用稀土變質(zhì)處理的高鉻鑄鐵耐沖刷腐蝕性能優(yōu)越，可望成為渣漿泵過流件的新材料。渣漿泵在礦山、冶金、火力發(fā)電、煤炭、化工和環(huán)保等工礦部門廣泛應(yīng)用于輸送高濃度渣漿，其四大過流件如蝸殼、葉輪、前護(hù)板和后護(hù)板等在工作過程中不但承受物料的沖刷磨損，而且還承受漿料的腐蝕作用，運行工況極其惡劣，因此其過流部件成為冶金礦山行業(yè)常見的易損件。在使用高鉻鑄鐵磨球時，必須考慮到實際工況條件。并成功用于生產(chǎn)水泥用的球磨機(jī)中，顯著提高了磨球的耐磨性。磨球既要有高的耐磨性，又要有高的韌性。沖擊韌度在450℃回火時最好，450℃之前回火轉(zhuǎn)變以馬氏體分解為主，從而表現(xiàn)為韌度值增加。表16 1000℃時淬火試樣的硬度和韌度回火溫度/℃250350450550硬度（HRC）646159韌度/J一般為少量。鑷：鎳不溶于碳化物，而無限固溶于鐵，有擴(kuò)大鐵的奧氏體相的作用，是穩(wěn)定的奧氏體的主要的合金元素。在沖擊載荷或壓應(yīng)力作用下，容易誘發(fā)成馬氏體使工件表面形成硬化層，提高抗磨能力。錳還可以提高高鉻鑄鐵的回火抗力。特別是制造承受沖擊載荷的零件更應(yīng)注意這個問題。溶于奧氏體中的硅可減少鉻的溶解量。在不同的冷速下冷卻的鑄件中，基體硬度均隨含量的提高而上升。含硅2% 以上的高鉻鑄鐵，大部分共晶碳化物趨于孤立狀態(tài)。在碳化物與耐磨性的關(guān)系中，耐磨性也是先隨碳化物量增加而提高，當(dāng)碳化物量增加到30%時，耐磨性的提高就不明顯了。提高含碳量, 增加碳化物數(shù)量, 提高耐磨性。 各元素的作用高鉻鑄鐵的組織和性能實際上取決于鉻和碳的含量, 高碳低鉻碳化物為M3C, 低碳高鉻碳化物為M23C6,碳與鉻適當(dāng)配合則可得M7C3。高溫?zé)崽幚淼慕M織中,基體組織為M和少量殘余奧氏體,另布有細(xì)顆粒二次碳化物。（2） 熱處理組織：高鉻鑄鐵要想獲得全M 組織,只有經(jīng)過熱處理才能達(dá)到。然而,既使在高溫時碳化物的析出也是很慢的,在中等冷速、室溫時仍可能有顯著數(shù)量的過飽和A殘留。高鉻鑄鐵中含Cr 高,使碳化物非常穩(wěn)定,即使在十分緩慢的冷卻時,也不可能產(chǎn)生石墨化。 組織結(jié)構(gòu)普通白口鑄鐵的共晶組織一般為萊氏體形:A Fe3C ,滲碳體在A 的枝晶間的孔隙中發(fā)芽生長,形成了以滲碳體為基礎(chǔ)的蜂窩狀的萊氏體組織。1928年該公司首先發(fā)明了鎳硬鑄鐵，把抗磨鑄鐵科技推向了一個空前高度。C保溫28h，出爐空冷或爐冷 KmTBCr269601060186。C保溫18h,緩冷至700750186。C保溫48h,緩冷至600186。C以下出爐空冷或爐冷 920980186。我國抗磨白口鑄鐵國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T8623）規(guī)定了高鉻白口鑄鐵的牌號、成分、硬度及熱處理工藝和使用特性。它以比合金鋼高得多的耐磨性，和比一般白口鑄鐵高得多的韌性、強(qiáng)度，同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，加之生產(chǎn)便捷、成本適中，而被譽為當(dāng)代最優(yōu)良的抗磨料磨損材料之一。高鉻鑄鐵是含鉻量在12%28%之間的鉻系白口鑄鐵， 由于鉻的大量加入使得白口鐵中的M3C 型碳化物變成M7C3 型碳化物。高鉻鑄鐵是以Fe，Cr，C 為基本成分的多元合金。 課題背景 課題背景高鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵﹑鎳硬鑄鐵發(fā)展起來的第三代耐磨材料。這主要是因為高鉻鑄鐵在經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚭秃辖鹱冑|(zhì)處理以后獲得強(qiáng)韌的基體組織和高硬度的M7C3碳化物（HV=1300—1800）.國內(nèi)外許多單位開始選用高鉻鑄鐵作為建筑機(jī)械攪拌機(jī)襯板材質(zhì)。所以提高高鉻鑄鐵的硬度和沖擊韌性一直是各位學(xué)者的工作方向。 casting。 關(guān)鍵詞：高鉻鑄鐵；鑄造；耐磨性；摩擦磨損； Abstract Because of its superior performance,高鉻鑄鐵相對合金鋼有優(yōu)良的耐磨性，相對一般白口鑄鐵有高得多的韌性、強(qiáng)度，同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，加之生產(chǎn)便捷、成本適中，所以被譽為當(dāng)代最優(yōu)良的抗磨料磨損材料之一。本文就高鉻鑄鐵的鑄造及性能進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究，首先設(shè)計高鉻鑄鐵的成分進(jìn)行鑄造，然后利用金相顯微鏡對試樣的組織形態(tài)、化學(xué)成分、物相組成進(jìn)行了分析，最后通過硬度測試，沖擊實驗進(jìn)行性能檢測。high chromium cast iron attracted more and more attention. High chromium cast iron has more excellent wear resistance than