◎ 易大伟 师玉璞 陈进 张志云

Fe-Cr-Ni-B合金耐冲刷腐蚀性能研究

◎ 易大伟 师玉璞 陈进 张志云

本文研究了Fe-Cr-Ni-B合金组织及其耐冲刷腐蚀性能。实验结果表明，Fe-Cr-Ni-B合金的铸态组织由铁素体、马氏体和共晶硼化物构成。热处理后，Fe-Cr-Ni-B合金基体组织全部由铁素体构成。在酸性砂浆冲蚀条件下，Fe-Cr-Ni-B合金的耐冲刷腐蚀性能优于Cr15 高铬白口铸铁。

Fe-B合金具有耐磨性优异、合金元素消耗量低，铸造工艺简单、生产成本低廉等优点。此外，Fe-B合金的冲击韧性和断裂韧性也优于白口铸铁。在Fe-B合金中添加Cr和Ni元素将有助于提高基体的耐腐蚀性能，使基体能够更为有效的支撑硬质相硼化物，进而提高Fe-B合金的耐冲刷腐蚀性能。鉴于此，本文针对Fe-Cr-Ni-B合金的耐冲刷腐蚀性能开展研究。

实验方法

Fe-Cr-Ni-B合金的熔炼与铸造。Fe-Cr-Ni-B合金在8kg中频感应电炉中熔炼，纯铁和废钢是主要的炉料。采用铁合金 Fe-16.1wt.%B、Fe-61.5wt.%Cr、Fe-65.8wt.%Mn、Fe-75.3wt.%Si和纯镍板等来调整Fe-Cr-Ni-B合金中B、Cr、Ni等元素的含量。Fe-Cr-Ni-B合金在1630℃经Al丝脱氧后倒入浇包中静定，待合金温度降低至1490℃时浇入沙箱凝固形成Y型试块。Fe-Cr-Ni-B合金试样的热处理工艺为850℃/2h空冷。Fe-Cr-Ni-B合金的成分如表1所示。

表1 Fe-Cr-Ni-B合金成分

显微组织、硬度、冲刷腐蚀性能测试方法。Fe-Cr-Ni-B合金在砂箱中浇铸成Y型试块。在距离试块底部10mm的位置切取金相试样，试样尺寸为20χ20χ10mm。金相试样表面经抛光和王水腐蚀后进行组织观察。显微硬度在未经腐蚀的金相面上测量。

采用扫描电子显微镜和显微硬度仪对Fe-Cr-Ni-B合金的组织形貌进行分析。洛氏硬度测量结果为10个测量值的平均。……