铬对高钒耐磨合金凝固组织和耐磨性能的影响
2018-09-19杨勇维符寒光王开明雷永平朱礼龙
材料工程 2018年9期
杨勇维,符寒光,鞠 江,王开明,雷永平,朱礼龙,江 亮
(1北京工业大学 材料科学与工程学院, 北京 100124; 2中南大学 粉末冶金研究院,长沙 410083)
近年来,对新型高钒耐磨合金的研究越来越多,以高钒合金代替高铬铸铁是重要的发展方向之一[1-2]。通过在高速钢中添加3%~5%(质量分数,下同)的钒,同时增加碳含量,辅以铬、钼等合金元素,降低钨和铌等贵重金属含量,形成VC为主要耐磨硬质相的高钒高速钢,在轧辊、锤头、磨机衬板和转子体等领域获得了广泛的应用[3-4]。初步研究表明,高钒耐磨合金轧辊寿命可比高铬铸铁提高5倍以上[5]。国内外研究者对高钒耐磨合金的抗磨粒磨损性能做了大量研究,主要涉及高钒耐磨合金的组织与性能、热处理工艺、耐磨性与磨损机理以及改善高钒耐磨合金韧性,如魏世忠等系统研究了碳、钒含量对高钒高速钢组织和力学性能的影响[6-8],周宏等研究了不同碳、钒含量耐磨合金在不同回火处理时的断裂韧性、冲击韧性、抗弯强度、压缩强度和硬度[9]。在高钒耐磨合金中,对钒元素的作用及含量的研究较多,但合金体系中另一关键元素铬的作用则鲜有报道。一般认为,铬元素在高钒高速钢中溶于奥氏体,提高合金淬透性,也有部分溶于碳化物中,形成铬铁复合碳化物强化基体,并能改善硬质相的形态和分布[10-13]。然而,铬对高钒合金的平衡凝固相图的影响,特别是凝固过程中对各析出相、组织转变及性能方面的影响研究则很少。
本工作……
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