碳、铬含量及热处理工艺对高铬铸铁组织及力学性能影响

利用正交试验研究了碳含量、铬含量、淬火温度和回火温度四因素对高铬铸铁综合力学性能的影响,优化了主要合金成分及热处理工艺参数。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)表征了热处理前后试验高铬铸铁微观组织与成分,并测试了其力学性能。结果表明:铸态高铬铸铁以奥氏体相为主,淬火+回火后基体主要以马氏体为主,马氏体中析出细小的二次碳化物颗粒,导致高铬铸铁的硬度升高,冲击韧度略有降低。试验高铬铸铁力学性能较优工艺为:C=2.7%,Cr=18%;淬火温度为960℃,保温1h后空冷;回火温度为280℃,保温1h后空冷。该优化条件下铸态高铬铸铁硬度为60.3HRC,冲击韧度为8.0J/cm~2,热处理后高铬铸铁的硬度为61.2HRC,冲击韧度为7.8J/cm~2。