离心铸造不锈钢-高铬铸铁复合管亚临界热处理工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

不锈钢-高铬铸铁复合管是以不锈钢为外套、高铬铸铁为内套的双金属复合管，采用双液离心铸造复合工艺,通过控制铸型转速、内外套浇注温度和时间间隔,以及在复合界面加入bn界面复合剂,研制出不锈钢-高铬铸铁复合管。试样分析表明,高铬铸铁内套基体组织为马氏体、残留奥氏体及共晶碳化物,热处理后硬度60～63hrc,冲击韧性7～75j/cm2;不锈钢与高铬铸铁复合界面相互嵌入,结合牢固,冲击试样断口具有大量韧窝,韧性良好。以双液离心铸造复合工艺取代热镶装工艺制造不锈钢-高铬铸铁复合管,工艺切实可行,可节约大量人力、物力,大幅度降低生产成本。

高铬铸铁是含碳量在2%～3.2%,含铬量在12%～28%之间的铬系白口铸铁。由于铬的大量加入使得白口铁中的m3c型碳化物变成m7c3型碳化物。由于高铬铸铁自身组织的特点,使得高铬铸铁比普通铸铁具有高得多的耐磨性、高温强度、耐热性和较高的韧性，所以高铬铸铁是世界所公认的优良抗磨材料,在冶金、矿山、建材、电力、水泥、筑路机械、耐火材料等领域应用十分广泛。高铬白口铸铁的显微组织中存在着高硬度(1200～1800hv)的(cr,fe)_7c_3型共晶碳化物,且彼此孤立分布而不连成网状,因而既具有较高的耐磨性又具有较高的韧性,这是它成为当代最佳抗磨材料的基本原因。

众所周知,通过适当的热处理可以显著改善高铬白口铸铁的组织和使用性能。高铬铸铁通常采用的热处理工艺是去稳处理或去稳加回火处理。研究表明,铸态下含有大量残余奥氏体的高铬铸铁通过亚临界处理可以获得高的硬度和耐磨性。与去稳处理相比,亚临界处理不但可以避免铸件的变形和开裂,而且由于处理温度较低还可以节省能源、降低成本,工人的工作条件也能得到改善。研究表明,铸态组织中含有大量残留奥氏体的高铬白口铸铁,在500～650℃之间进行热处理,其中的残留奥氏体在冷却到室温的过程中会转变成马氏体而造成高铬铸铁硬度升高。在适当的处理温度和保温时间下,高铬白口铸铁能得到最高的硬度,温度过高或保温时间过长都会导致其硬度下降。磨损试验结果表明,通过亚临界热处理高铬白口铸铁的耐磨性可以得到一定的改善

2. 研究的基本内容与方案

1.主要内容

①网上进行文献调研，了解国内外相关于不锈钢-高铬铸铁复合管

亚临界热处理的研究概况和发展趋势；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需的材料、仪器设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4-5周：式样准备与加工；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]崔忠圻，覃耀春.金属学与热处理原理[m].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2011.

[2]樊东黎，徐跃明，佟晓辉.热处理技术数据手册[m].北京：机械工业出版社，2006.

[3]马建辉,孟凯.热处理对高铬铸铁组织及性能的影响[j].热加工工艺，2013，42(18):158-160.