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Fe-C-B合金组织与性能基础研究

赵国荣  
【摘要】: 本文针对Fe-C-B合金的组织和性能进行了初步研究,试验结果表明:由于B的加入,含碳量在高碳钢范围内的Fe-C-B合金,在普通铸造条件下获得了大量的共晶组织。在B含量为0.79~1.46%时呈现出类似亚共晶白口铸铁的凝固组织,在B含量为2.23~3.09%时呈现出类似过共晶白口铸铁的凝固组织。砂型条件下Fe-C-B合金的凝固组织为珠光体+铁素体+少量马氏体+含硼碳化物。改变C、B含量,特别是B含量将显著改变共晶含硼碳化物的形貌和体积百分数,随着C、B含量,特别是B含量的增加,含硼碳化物显著增多,合金硬度不断升高,韧性下降。 研究还表明,Fe-C-B合金,正火后组织由珠光体+铁素体+少量马氏体+含硼碳化物组成,硬度在40~58HRC之间变化,冲击韧性可达6.5J。热处理温度的变化对Fe-C-B合金组织影响不大。随着热处理温度的升高,合金的硬度与韧性均没有严格的递增或递减趋势。值得注意的是,正火热处理温度的变化,未能改变共晶莱氏体中含硼碳化物的形态和分布,含硼碳化物始终在初生奥氏体枝晶间呈连续网状分布,或呈菊花状、鱼骨状分布。 冲击磨料磨损试验结果表明:硼含量为1.46%的Fe-C-B合金,在碳含量较低时,其耐磨性为亚共晶高铬铸铁的0.85倍,在碳含量较高时,其耐磨性为亚共晶高铬铸铁的0.99倍,具有良好的应用前景。


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