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球墨铸铁表面熔覆3Cr13铁基复合涂层试验研究
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作者 赵华飞 雍耀维 +4 位作者 张浩然 张强强 张正 曹蒙蒙 王旭银 《热加工工艺》 北大核心 2025年第13期106-115,121,共11页
球墨铸铁具有优良的力学性能,在工业领域得到了广泛地应用,但恶劣的服役环境对其表面硬度、耐磨性及耐蚀性提出了更为严苛的要求。为提高球墨铸铁表面综合力学性能,本试验基于激光熔覆技术,在其表面成功制备出高硬度、无裂纹的3Cr13马... 球墨铸铁具有优良的力学性能,在工业领域得到了广泛地应用,但恶劣的服役环境对其表面硬度、耐磨性及耐蚀性提出了更为严苛的要求。为提高球墨铸铁表面综合力学性能,本试验基于激光熔覆技术,在其表面成功制备出高硬度、无裂纹的3Cr13马氏体不锈钢涂层。通过控制变量探究不同送粉方式和能量密度对熔覆层成形质量的影响,并对熔覆层的显微组织、硬度、耐磨性及耐蚀性进行表征。结果表明:在同步送粉法、能量密度124 J/mm^(2)条件下制备的3Cr13熔覆层与基体呈良好的冶金结合,无明显孔隙、裂纹,成形质量好。该涂层显微组织由α-Fe、残余γ-Fe及(Cr,Fe)_(7)C_(3)相组成。其显微硬度可达531.96 HV0.2,是铸铁基体(180 HV0.2)的2.96倍。在相同磨损条件下,其磨损率为0.235×10^(-3)g/m,仅为铸铁磨损率(0.407×10^(-3)g/m)的58%,主要磨损机制为轻微的磨粒磨损、黏着磨损、氧化磨损和塑性变形。在3.5wt%NaCl盐雾腐蚀环境中,涂层自腐蚀电势为-0.409 V,较铸铁的自腐蚀电势(-0.841 V)高0.432 V,自腐蚀电流小于铸铁的自腐蚀电流,电化学阻抗大于铸铁的电化学阻抗,耐蚀性显著提升。3Cr13熔覆层显著提升了球墨铸铁表面的硬度、耐磨性及耐蚀性。 展开更多
关键词 激光熔覆 球墨铸铁 3Cr13 耐磨性 耐蚀性
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球墨铸铁表面激光熔覆层的组织及耐腐蚀性能研究
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作者 党钰钦 李冬杰 +6 位作者 刘艳梅 赵治伟 白云龙 Kim Kwang Ho 连伟锋 王子铭 王铁钢 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期126-134,145,共10页
目的解决用于乏燃料贮运的球墨铸铁筒体容器因内壁腐蚀导致服役寿命短的问题,提高球墨铸铁表面的硬度及耐腐蚀性能。方法利用送粉式激光熔覆技术在球墨铸铁表面制备4种不同组分的316L不锈钢、Ni625合金、410L不锈钢及NJ30合金熔覆层。... 目的解决用于乏燃料贮运的球墨铸铁筒体容器因内壁腐蚀导致服役寿命短的问题,提高球墨铸铁表面的硬度及耐腐蚀性能。方法利用送粉式激光熔覆技术在球墨铸铁表面制备4种不同组分的316L不锈钢、Ni625合金、410L不锈钢及NJ30合金熔覆层。采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪表征熔覆层的微观组织、物相组成、元素分布及腐蚀形貌。借助显微硬度计、电化学工作站测试熔覆层的显微硬度及耐腐蚀性能。结果4种合金熔覆层均成形质量良好,无裂纹及明显的气孔缺陷,并与基体形成了良好的冶金结合。熔覆层底部至顶部出现相似的组织形态,但晶粒尺寸存在较大的差异。316L、Ni625、410L及NJ30显微硬度显著高于基体,分别为基体的1.74、1.92、2.35及2.4倍,熔覆层内部固溶体及硬质相的生成是提高硬度的显著因素。在3.5%的NaCl溶液中,4种熔覆层的耐腐蚀性由好到差为316L、Ni625、410L、NJ30。腐蚀形貌显示,316L及Ni625熔覆层在电化学测试环境下具有良好的抗腐蚀性能。结论316L及Ni625合金熔覆层具有良好的综合性能,适用于提高大型球墨铸铁容器的表面改性。 展开更多
关键词 激光熔覆 球墨铸铁 Fe基 Ni基 耐腐蚀性能
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耐热球墨可锻铸铁的硬度与切削加工性 被引量:4
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作者 古可成 周瑞 +2 位作者 丁晖 宫兆海 段华伟 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第1期7-10,共4页
观察了耐热球墨可锻铸铁经洛氏硬度试验后留下的凹坑及凹坑纵切面的形貌.结合金属塑性成型原理及金属切削变形原理,初步分析了铸铁在硬度试验中的受力情况及变形过程.并对耐热球墨可锻铸铁的硬度(HRC30~35)和良好的切削加工性的原因做... 观察了耐热球墨可锻铸铁经洛氏硬度试验后留下的凹坑及凹坑纵切面的形貌.结合金属塑性成型原理及金属切削变形原理,初步分析了铸铁在硬度试验中的受力情况及变形过程.并对耐热球墨可锻铸铁的硬度(HRC30~35)和良好的切削加工性的原因做出了解释. 展开更多
关键词 耐热球墨可锻铸铁 硬度 切削加工性 塑性成型 切削变形
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改性纳米SiC粉体强化球墨铸铁的耐磨损性能 被引量:12
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作者 李建卫 陈美玲 +1 位作者 高宏 赵颖华 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期47-49,54,共4页
采用改性纳米SiC粉体对球墨铸铁进行了强韧化处理,研究了不同的纳米SiC粉体加入量对球墨铸铁的微观组织、力学性能以及耐磨损性能的影响。结果表明,经改性纳米SiC粉体强韧化处理后,球墨铸铁中的石墨球尺寸减小,圆整度提高,铁素体含量增... 采用改性纳米SiC粉体对球墨铸铁进行了强韧化处理,研究了不同的纳米SiC粉体加入量对球墨铸铁的微观组织、力学性能以及耐磨损性能的影响。结果表明,经改性纳米SiC粉体强韧化处理后,球墨铸铁中的石墨球尺寸减小,圆整度提高,铁素体含量增多,球墨铸铁的韧性和耐磨损性能提高。当粉体加入量为0.1%(质量分数)时,其延伸率和冲击功分别增加了19%和194%。耐磨损性能提高的原因是石墨球形态的改善和基体组织韧性的提高。 展开更多
关键词 改性纳米SIC粉体 球墨铸铁强韧化 石墨形态 基体组织韧性 耐磨损性能
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电脉冲对铸态高韧性球墨铸铁凝固组织及性能的影响 被引量:4
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作者 董洁 袁守谦 +3 位作者 杨双平 孙永涛 高海龙 陈春江 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第20期44-47,62,共5页
对铸态高韧性球墨铸铁QT400-18的凝固过程进行电脉冲处理,电脉冲参数为电压2 600 V,频率0.88 Hz,电容200μF,处理时间15min。通过对比试验可知:电脉冲处理可使铸铁的过冷度相比未处理的升高12K,改善了石墨形核和生长的动力学条件,从而... 对铸态高韧性球墨铸铁QT400-18的凝固过程进行电脉冲处理,电脉冲参数为电压2 600 V,频率0.88 Hz,电容200μF,处理时间15min。通过对比试验可知:电脉冲处理可使铸铁的过冷度相比未处理的升高12K,改善了石墨形核和生长的动力学条件,从而使球状石墨的粒径减小,石墨球数量增加。铸铁经过电脉冲处理,球化率由未处理的平均80%提高到平均91%,石墨球数由平均172/mm^2提高到209/mm^2,石墨不易变态生长,圆整度得到改善。同时,球墨铸铁的凝固组织得到了改善,铁素体数量增加,达到83%,相比未电脉冲处理的试样提高了26.6%,铁素体晶粒小于未处理试样,基体中分布的珠光体数量和片层间距减少,在抗拉强度符合要求的条件下,伸长率提高了4.89%,-233K的冲击功Akv提高了3.56J。 展开更多
关键词 铸态高韧性球墨铸铁 QT400-18 电脉冲 过冷度 球化率 铁素体
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球墨铸铁的等离子束表面强化研究 被引量:3
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作者 程秀 胡树兵 +1 位作者 宋武林 李振 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期12-18,共7页
利用等离子束对球墨铸铁进行表面熔凝和表面合金化强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、硬度计、电化学工作站和磨损试验机等设备对强化层的组织、性能进行测试。结果表明:等离子束表面强化处理后,球墨铸铁表面石墨相完全消失,形成的... 利用等离子束对球墨铸铁进行表面熔凝和表面合金化强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、硬度计、电化学工作站和磨损试验机等设备对强化层的组织、性能进行测试。结果表明:等离子束表面强化处理后,球墨铸铁表面石墨相完全消失,形成的改性层显微组织主要是枝晶结构;改性层的硬度最高值出现在次表层,熔凝层的最高硬度为1243HV0.1,合金化层的最高硬度达1343HV0.1;熔凝层和合金化层的耐蚀性和耐磨性相对于基体来说有很大的提高,并且由于合金化层具有更多的碳化物,组织更加致密均匀,其耐蚀性和耐磨性明显好于熔凝层。 展开更多
关键词 球墨铸铁 等离子束 显微组织 耐蚀性 耐磨性
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耐热球墨可锻铸铁 被引量:2
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作者 古可成 李荣德 +3 位作者 张希川 刘颂 王楠 吴立平 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 1998年第2期88-92,97,共6页
耐热球墨可锻铸铁是一种新型的耐热铸铁。具体工艺是在中硅耐热球铁铁水中加入适量合金元素及变质剂,使之在铸态下得到白口组织,再经过石墨化退火而得到球团状石墨。该铸铁较中硅耐热球铁有更为良好的常温力学性能及高温抗氧化性。尤... 耐热球墨可锻铸铁是一种新型的耐热铸铁。具体工艺是在中硅耐热球铁铁水中加入适量合金元素及变质剂,使之在铸态下得到白口组织,再经过石墨化退火而得到球团状石墨。该铸铁较中硅耐热球铁有更为良好的常温力学性能及高温抗氧化性。尤其重要的是,因其凝固与结晶方式发生了质的改变,铸铁的缩松倾向得以明显改善。 展开更多
关键词 球墨可锻铸铁 缩松 氧化 耐热铸铁
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耐海水腐蚀低合金球墨铸铁的初步研究 被引量:3
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作者 孙东杰 古可成 +2 位作者 张广超 吴永霜 司佳丽 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第9期35-37,共3页
用挂片法研究了HDQ铸铁(耐海水腐蚀低合金球铁)在全浸和半浸状态下的耐海水腐蚀性。结果表明:HDQ铸铁的耐海水腐蚀性能比HD铸铁(耐海水腐蚀低合金铸铁)提高了2.4倍。
关键词 海水腐蚀 球墨铸铁 耐蚀性
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汽轮机高温部件用铁素体型耐热球墨铸铁研究 被引量:2
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作者 吕振家 彭建强 +1 位作者 王德彪 魏双胜 《汽轮机技术》 北大核心 2018年第2期153-155,102,共4页
在分析合金元素对球墨铸铁性能的基础上,按照使用温度,提出4类汽轮机高温部件用铁素体型耐热球墨铸铁,并分别论述了这4类球墨铸铁的特性,为进一步推广球墨铸铁在汽轮机高温部件中的应用提出建议。
关键词 合金元素 铁素体型耐热球墨铸铁 使用温度 汽轮机高温部件
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高铝耐热球铁炉用构件的研制 被引量:3
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作者 王忠民 刁美艳 张忠诚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第8期67-68,70,共3页
在生产条件下研制出高铝系高韧性耐热球铁,并成功地用于制造850 ̄1 000℃高温炉用零件。
关键词 耐热 高韧性 高铝球墨铸铁 炉爪
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新型抗磨铸铁的研制 被引量:4
11
作者 南红艳 朱丽娜 朱福顺 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2003年第4期22-23,共2页
在硬度高、耐磨性好的白口铸铁的基础上,加入多种合金元素而获得一种新型抗磨铸铁。该材料硬度和韧性均较高,抗磨性能好,成本低,是中、低冲击条件下高锰钢的理想替代材料。
关键词 抗磨铸铁 热处理工艺 韧性 硬度
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铌和热处理对高铬铸铁组织性能的影响 被引量:9
12
作者 彭晓春 晁建兵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第10期25-27,共3页
在无钼高铬铸铁中加入适量铌和锰,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明:加铌并配合高温淬火-亚临界回火工艺,可改善共晶碳化物的形态和分布,并产生明显的二次硬化。试验合金的宏观硬度与Cr15Mo1Cu1高铬铸铁相当,而抗磨性优... 在无钼高铬铸铁中加入适量铌和锰,研究了热处理工艺对其组织和性能的影响。结果表明:加铌并配合高温淬火-亚临界回火工艺,可改善共晶碳化物的形态和分布,并产生明显的二次硬化。试验合金的宏观硬度与Cr15Mo1Cu1高铬铸铁相当,而抗磨性优于后者。 展开更多
关键词 高铬铸铁 热处理 二次硬化 抗磨性
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石墨/基体界面处的氢与中硅耐热球铁脆性 被引量:1
13
作者 古可成 陈晶 +2 位作者 杨俊豪 佟敏 陈廉 《沈阳工业大学学报》 CAS 2000年第2期96-99,共4页
对铸态及电解充氢试样做对比试验后证实,中硅耐热球铁在铸造状态下能固溶一定数量的氢. 氢在石墨/基体界面处明显聚集,降低界面结合能,引发脆性裂纹.拉伸断口亦有明显的氢脆特征.以 上表明。
关键词 氢脆 脆性 中硅耐热球铁 石墨/基体界面
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合金元素对冲压模具用球墨铸铁材料性能的影响 被引量:3
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作者 赵从容 郭伟刚 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第11期71-73,77,共4页
以生铁为主要原料,以硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁等为辅料,采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁,研究了合金元素对冲压模具用球墨铸铁材料性能的影响,结果表明:当硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁的添加量(质量分数,%)分别为4.50%、0.85%、0.65%、1.50... 以生铁为主要原料,以硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁等为辅料,采用中频感应电炉熔炼球墨铸铁,研究了合金元素对冲压模具用球墨铸铁材料性能的影响,结果表明:当硅铁、锰铁、钼铁以及铬铁的添加量(质量分数,%)分别为4.50%、0.85%、0.65%、1.50%时各项性能最佳,此时球墨铸铁的球化率为84.3%,抗拉强度值为575.6 MPa,硬度值为23.1HRC,800℃保温160 h的氧化速率为0.1156 g/(m^2·h),2500次热疲劳循环后主裂纹长度为0.65 mm。合金元素有利于形成珠光体,细化晶粒及在表面形成氧化膜,提高了材料的力学性能、抗氧化性能和抗热疲劳性能。 展开更多
关键词 球墨铸铁 冲压模具 抗热疲劳性能 抗氧化性能
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机械加工表面粗糙度与铸铁的耐热性 被引量:1
15
作者 古可成 李士新 +4 位作者 刘颂 许秀辉 安云鹏 胡淑华 王成英 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 1993年第4期22-27,共6页
通过实验,探讨了铸铁机械加工表面粗糙度对其抗氧化性、耐热冲击性的影响,得出铸铁的抗氧化性及抗热冲击性并不总是随机械加工表面粗糙度值的减小而提高,而是在Ra为6.3~3.2(即5~6)时有一最佳值的结论。同时还研究了试样表面镀铬与其... 通过实验,探讨了铸铁机械加工表面粗糙度对其抗氧化性、耐热冲击性的影响,得出铸铁的抗氧化性及抗热冲击性并不总是随机械加工表面粗糙度值的减小而提高,而是在Ra为6.3~3.2(即5~6)时有一最佳值的结论。同时还研究了试样表面镀铬与其抗氧化性之间的关系。 展开更多
关键词 机械加工 铸铁 表面粗糙率 耐热性
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耐热球墨可锻铸铁的初晶石墨与其缩孔倾向的研究 被引量:1
16
作者 古可成 周瑞 +1 位作者 李永红 肖林银 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2001年第6期452-454,共3页
用液淬实验研究了耐热球墨可锻铸铁的一次结晶过程.结果发现,尽管它的铸态为白口,组织中却有少量石墨存在.这些石墨在共晶前就开始析出,故而能减少铸铁总的体收缩率,有利于减少形成缩孔(缩松)的倾向.在一定范围内,石墨析出量越多,铸铁... 用液淬实验研究了耐热球墨可锻铸铁的一次结晶过程.结果发现,尽管它的铸态为白口,组织中却有少量石墨存在.这些石墨在共晶前就开始析出,故而能减少铸铁总的体收缩率,有利于减少形成缩孔(缩松)的倾向.在一定范围内,石墨析出量越多,铸铁的缩孔(缩松)倾向就越小.业已发现,初晶石墨的析出量多少与铸铁成分及壁厚(冷却速度)等因素有关. 展开更多
关键词 耐热球墨可锻铸铁 初晶石墨 RQKT 缩孔倾向 缩松倾向
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Co、Ni合金化元素对球墨铸铁组织性能的影响 被引量:3
17
作者 张栗源 范腾泽 白波 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第11期37-39,43,共4页
为提高球墨铸铁的抗腐蚀性等性能,采用Co、Ni合金化元素对其进行变质处理,分析了合金化后的球磨铸铁的组织和性能。结果表明:添加Co元素后,铸铁的球墨数增多,基体为均匀的铁素体组织,硬度虽有所降低,但冲击性能提高;添加Ni元素合金化后... 为提高球墨铸铁的抗腐蚀性等性能,采用Co、Ni合金化元素对其进行变质处理,分析了合金化后的球磨铸铁的组织和性能。结果表明:添加Co元素后,铸铁的球墨数增多,基体为均匀的铁素体组织,硬度虽有所降低,但冲击性能提高;添加Ni元素合金化后,铸铁的球墨数减少,基体为珠光体组织,硬度提高,冲击性能略下降。无论添加Co元素还是Ni元素均能提高球墨铸铁的抗腐蚀性能。 展开更多
关键词 合金化 球墨铸铁 抗腐蚀性能
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低温用铁素体球铁的研制 被引量:2
18
作者 王强 张丽辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2006年第1期32-32,36,共2页
研究了低温用铁素体球铁化学成分的选择、球化及孕育工艺的控制以及热处理方案的制定原则,从而确定了低温用铁素体球铁的合理生产方案。
关键词 低温 铁素体球铁 化学成分 热处理
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合金元素对奥氏体球铁高温性能的影响 被引量:1
19
作者 李宁 闵小俊 文玉华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1997年第6期16-18,共3页
研究了合金元素对奥氏体球铁高温机械性能、抗氧化性和抗热冲击性能的影响,提出了合金元素的最佳含量。用该奥氏体耐热球铁替代原用耐热钢作渗碳、淬火炉用构件,使用寿命提高1.2~1.6倍,成本降低20%。
关键词 奥氏体球铁 抗氧化 抗热冲击 合金元素 球墨铸铁
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球墨铸铁的汽蚀特性研究 被引量:3
20
作者 李子全 郝远 +1 位作者 许广济 朱平顺 《甘肃工业大学学报》 1992年第2期65-71,共7页
针对球铁的汽蚀特性进行了研究,认为球铁中的石墨是球铁的汽蚀破坏源。汽蚀过程为:汽蚀冲击力首先击碎汽蚀面上的石墨并留下坑点和孔洞;孔洞底部基体组织发生变形以及汽蚀面下出现脱体现象;基体组织萌生裂纹;汽蚀裂纹扩展汇交形成层状... 针对球铁的汽蚀特性进行了研究,认为球铁中的石墨是球铁的汽蚀破坏源。汽蚀过程为:汽蚀冲击力首先击碎汽蚀面上的石墨并留下坑点和孔洞;孔洞底部基体组织发生变形以及汽蚀面下出现脱体现象;基体组织萌生裂纹;汽蚀裂纹扩展汇交形成层状剥蚀。球铁比普通灰铁具有较优的抗汽蚀性的主要原因,是由两种铸铁不同的石墨形状和结晶过程引起的。回火马氏体球铁具有最优的抗汽蚀性,脱体现象仅发生在1~2个共晶团的间距内,裂纹扩展受马氏体片的掉列方向影响;铁素体球铁具有最差的抗汽蚀性,在铁素体环中裂纹容易形成和扩展。提高球铁抗汽蚀能力的方法就是要消除铁素体环。 展开更多
关键词 汽蚀 组织 开裂 球墨铸铁
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