淬火回火工藝對Cr26過共晶高鉻鑄鐵組織及性能的影響

張 凱， 張建平， 鐘 寧， 盧尚文

(1. 湖南工業職業技術學院 汽車工程學院， 湖南 長沙 410036;2. 三一重工股份有限公司， 湖南 長沙 410199；3. 上海海事大學 海洋科學與工程學院， 上海 200135)

高鉻鑄鐵是一種價格低廉而耐磨性能優異的耐磨材料[1]，高鉻鑄鐵按組織形態可分為亞共晶和過共晶兩種。過共晶高鉻鑄鐵鑄造組織由初生碳化物和共晶奧氏體、碳化物組成[2]。過共晶高鉻鑄鐵含高體積分數的高硬初生碳化物(碳化物硬度大于1200 HV)，因此具有優異的耐磨性，是工程機械耐磨部件的首選材料，如混凝土泵車上輸送混凝土的泵管中，改變輸送方向的雙層復合結構彎管的內層就是過共晶高鉻鑄鐵材質。過共晶高鉻鑄鐵的鑄態組織宏觀硬度較低，基體奧氏體對碳化物的支撐效果差，為充分發揮其耐磨性，需進行熱處理[3]。某企業對Cr26過共晶高鉻鑄鐵進行淬火和回火處理后，硬度在59～61 HRC之間，使用壽命無法達到客戶要求的泵送6萬方混凝土要求。為此，聯合企業對該Cr26高鉻鑄鐵的化學成分進行重新設計，優化淬火和回火工藝參數，對碳化物形態和基體組織進行調控，研究了淬火和回火參數對高鉻鑄鐵組織、硬度和耐磨性的影響，為工程機械用過共晶高鉻鑄鐵壽命的提升提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 化學成分

試驗用高鉻鑄鐵采用300 kg中頻感應爐冶煉，在原高鉻鑄鐵成分基礎上，添加了增加碳化物形成元素和提高回火穩定性的V、Mo、Ni元素，以提高硬度和耐磨性，主要化學成分見表1。……