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汇报人:2024-01-2215Cr系亚共晶高铬铸铁的烧结制备与性能研究

目录CONTENCT引言15Cr系亚共晶高铬铸铁的成分与组织结构烧结制备工艺及优化力学性能与耐磨性能研究热处理工艺对性能的影响及优化结论与展望

01引言

高铬铸铁作为一种重要的耐磨材料，在矿山、冶金、建筑等行业中有着广泛的应用。随着工业技术的不断发展，对高铬铸铁的性能要求也越来越高，因此研究其制备工艺及性能具有重要意义。15Cr系亚共晶高铬铸铁具有高硬度、高韧性、良好的耐磨性和耐腐蚀性等特点，是目前研究的热点之一。研究背景和意义

国内研究现状国外研究现状发展趋势国内对高铬铸铁的研究主要集中在制备工艺、组织结构和性能等方面，取得了一定的成果。国外对高铬铸铁的研究较为深入，涉及材料设计、制备工艺、性能优化等方面。随着计算机模拟技术和先进制备技术的发展，高铬铸铁的研究将更加注重材料设计、性能预测和制备工艺的优化。国内外研究现状及发展趋势

010405060302研究目的：通过烧结制备工艺研究15Cr系亚共晶高铬铸铁的组织结构和性能，为其在工业领域的应用提供理论支持。研究内容原料选择和配比设计；烧结工艺的制定和优化；烧结过程中组织结构演变规律的研究；材料力学性能和耐磨性能的测试和分析。研究目的和内容

0215Cr系亚共晶高铬铸铁的成分与组织结构

80%80%100%成分设计亚共晶高铬铸铁中碳含量通常在2.0%～3.6%之间，以提供足够的强度和硬度。15Cr系高铬铸铁的铬含量在12%～28%之间，以提高耐磨性和耐腐蚀性。如钼、镍、铜等，可进一步提高铸铁的力学性能和耐蚀性。碳含量铬含量其他合金元素

基体组织碳化物残余奥氏体组织结构分析呈弥散分布，与基体形成良好的冶金结合，提高耐磨性。在淬火过程中未完全转变的奥氏体，对铸铁的性能有一定影响。主要由马氏体、贝氏体和奥氏体组成，提供强度和韧性。

在加热过程中，铸铁中的珠光体转变为奥氏体，同时碳化物逐渐溶解于奥氏体中。加热过程中的相变冷却过程中的相变等温过程中的相变在冷却过程中，奥氏体转变为马氏体或贝氏体，同时析出碳化物。在等温过程中，铸铁中的奥氏体可能转变为珠光体或贝氏体，同时析出碳化物。030201相变过程研究

03烧结制备工艺及优化纯铁粉铬铁合金石墨其他合金元素原料选择与准备作为铸铁中的碳源，需选用高质量的石墨，确保碳元素在铸铁中的均匀分布。添加适量铬铁合金，提高铸铁的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。选择高纯度、低氧含量的铁粉，以保证最终产品的力学性能和耐腐蚀性。根据性能要求，可添加如镍、钼、铜等合金元素，进一步优化铸铁性能。

123根据原料成分和预期性能，选择合适的烧结温度，通常在1100-1300℃之间。烧结温度确保铸铁在烧结过程中充分反应和致密化，保温时间一般控制在30-60分钟。保温时间为防止氧化和脱碳，通常采用还原性或惰性气氛进行烧结，如氢气、氮气或真空环境。烧结气氛烧结工艺参数确定

原料混合均匀性压坯密度控制烧结过程监控后处理工艺烧结过程控制及优化措施采用高效混合设备，确保原料充分混合均匀，避免成分偏析。通过调整压制压力和模具设计，控制压坯密度，以获得致密的烧结体。实时监测烧结过程中的温度、气氛和压力等参数，确保烧结过程的稳定性和可控性。对烧结后的铸铁进行热处理、机加工等后处理工艺，进一步提高其力学性能和耐腐蚀性。

04力学性能与耐磨性能研究

通过拉伸试验机对试样进行拉伸，记录拉伸过程中的应力-应变曲线，计算抗拉强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。拉伸试验采用洛氏硬度计或布氏硬度计对试样进行硬度测试，记录硬度值，分析硬度与耐磨性之间的关系。硬度测试利用冲击试验机对试样进行冲击，记录冲击功和冲击韧性，评估材料的抗冲击性能。冲击试验力学性能测试方法

销盘磨损试验将试样加工成销状，与标准盘进行对磨，记录磨损量、磨损形貌和磨损机制，评估材料的耐磨性能。环块磨损试验将试样加工成环状，与标准块进行对磨，记录磨损量、磨损形貌和磨损机制，分析材料的耐磨性能。磨粒磨损试验利用磨粒磨损试验机对试样进行磨粒磨损试验，记录磨损量、磨损形貌和磨损机制，探讨材料的抗磨粒磨损性能。耐磨性能测试方法

结果分析与讨论综合考虑15Cr系亚共晶高铬铸铁的力学性能和耐磨性能，对其综合性能进行评价，为实际应用提供参考依据。综合性能评价根据拉伸试验、硬度测试和冲击试验的结果，分析15Cr系亚共晶高铬铸铁的力学性能特点，如抗拉强度、硬度、冲击韧性等。力学性能分析结合销盘磨损试验、环块磨损试验和磨粒磨损试验的结果，探讨15Cr系亚共晶高铬铸铁的耐磨性能及其影响因素，如组织结构、硬度等。耐磨性能分析

05热处理工艺对性能的影响及优化

保温时间保温时间应足够长，以确保铸件内部温度均匀，并促进碳化物的溶解和奥氏体的形成。冷却方式采用不同的冷却方式