Proceso de tratamiento térmico para mejorar las propiedades del hierro fundido con alto contenido de cromo

El hierro fundido con alto contenido de cromo es la abreviatura de hierro fundido blanco resistente al desgaste con alto contenido de cromo. Es un tipo de material resistente al desgaste con excelentes prestaciones y muy valorado. Tiene una resistencia al desgaste mucho mayor que el acero de aleación común y una tenacidad y resistencia mucho mayores que el hierro fundido blanco común. Al mismo tiempo, también tiene buena resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión, combinadas con una producción conveniente y un costo moderado, por lo que se le conoce como uno de los materiales de desgaste antiabrasivos más excelentes. El hierro fundido con alto contenido de cromo se usa ampliamente en minería, cemento, energía eléctrica, maquinaria de construcción de carreteras, materiales refractarios, etc. Se usa comúnmente en placas de revestimiento, cabezas de martillo y materiales de bolas de molienda; Se ha utilizado ampliamente en la cámara de granalladoras desde la década de 1980. Y la producción de palas y revestimientos para máquinas de granallado puede evitar eficazmente que haces de proyectiles densos y de alta velocidad penetren en la carcasa de acero. Sin embargo, durante el uso de hierro fundido con alto contenido de cromo, los carburos a menudo se caen, lo que resulta en una resistencia al desgaste insuficiente de la pieza de trabajo, y el proceso de tratamiento térmico tradicional de enfriamiento y revenido es fácil de causar distorsión y agrietamiento para piezas de gran tamaño. piezas fundidas.

La Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Jiangsu propuso utilizar el austempering para evitar la distorsión por enfriamiento y el agrietamiento del hierro fundido con alto contenido de cromo y, al mismo tiempo, obtener parte de la estructura de bainita, mejorando así la dureza y la resistencia al desgaste del hierro fundido con alto contenido de cromo. Hierro fundido de cromo y mejorando su tenacidad mediante el ajuste de la estructura, para lograr una combinación razonable de resistencia y tenacidad, y logró buenos resultados. La composición del hierro fundido con alto contenido de cromo que utilizaron es: 2,6%C-19.6%Cr-1.7%Mo-0.9%Ni-1.1% V-74.1%Fe (fracción de masa), la temperatura de austenización es de 950 grados y el tiempo de retención es de 2 horas; el baño de sal de enfriamiento isotérmico adopta una sal mixta de 50% KNO3+50%NaNO3, la temperatura isotérmica es de 280 grados y el tiempo isotérmico es de 2,5 horas.

El carbono y el cromo se precipitan de la austenita en forma de carburos secundarios durante el proceso de austenitización, y en el proceso isotérmico posterior, la ferrita bainítica inferior se agota cerca de los límites de los granos o dentro de los granos. Se forman zonas de carbono. Debido a la baja temperatura isotérmica, se disuelve más carbono en forma sólida en la ferrita bainítica inferior. Por tanto, con la extensión del tiempo isotérmico, el carbono precipita de la ferrita bainítica inferior en forma de carburos, es decir, se forma una estructura acicular compuesta de ferrita y carburos distribuidos en ella. La detección de la microestructura de la muestra después del austemperado muestra que la estructura de la matriz del hierro fundido con alto contenido de cromo obtenido es martensita + bainita inferior + austenita retenida.

Su investigación muestra que la temperatura de austenitización tiene una gran influencia en las propiedades finales. A medida que la temperatura de austenización aumenta de 900 grados a 1000 grados, las propiedades de impacto alcanzan su punto máximo a 950 grados. Esto se debe a que cuando la temperatura de austenitización es baja, la estructura de la matriz son carburos secundarios dispersos en la martensita, y la transformación de bainita más baja ocurre en la parte de la muestra después del austemperado a 950 grados, lo que resulta en un aumento en el rendimiento de impacto. Cuando la temperatura de austenitización es más alta, los carburos secundarios crecen significativamente, se mejora el efecto de división en la matriz y la estructura es principalmente martensita dura y quebradiza, lo que conduce a una disminución significativa en el rendimiento de impacto.

La prueba de desgaste muestra que la cantidad de desgaste de la muestra austemplada se reduce en aproximadamente un 41% en comparación con la de la muestra recién fundida. "surco" es significativamente menor.

En resumen, la estructura matricial de martensita + bainita inferior + austenita retenida se obtiene después del austemplado del hierro fundido con alto contenido de cromo, lo que mejora la dureza y el rendimiento al impacto. La dureza general de la muestra es 60 HRC; , el rendimiento de impacto aumenta en aproximadamente un 20%, la resistencia al desgaste aumenta en aproximadamente un 41% y al mismo tiempo se logra una buena combinación de resistencia y tenacidad.