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论文以浓浆泵用耐磨眼镜板为研究对象,采用超高铬(Cr26)合金铸铁作为原材料增强其耐腐蚀性,并设计后续热处理工艺提高合金的硬度及冲击韧性。热处理研究结果表明,在同一回火温度下,材料硬度随着淬火温度的增加呈先升高后降低的趋势,在1010℃淬火时硬度最高;在同一淬火温度下,材料硬度也是随着回火温度的增加呈先升高后降低的趋势,在450℃回火时硬度最高;铸态材料经淬火和回火处理后,冲击韧性大幅度提升,且在材料硬度达到最高时仍具有较好的冲击韧性;因此确定最佳热处理工艺参数为1010℃保温2h淬火+450℃保温2h回火,此时材料宏观硬度高达65.9HRC,冲击韧性达到4.6J/cm2,相比于铸态试样,宏观硬度提高25%,冲击韧性增加了53%,材料综合力学性能得到了较大提升。对热处理前后材料的金相组织、断口形貌进行了详细研究,并对显微组织中共晶碳化物及二次碳化物进行了EDS能谱分析,结果表明铸态下金属共晶碳化物为M7C3与M23C6两种碳化物的混合机制,热处理后金属基体会弥散析出二次碳化物,通过能谱分析可知其类型为M7C3型碳化物,根据各元素原子比推知其分子式为(Fe2Cr5) C3。摩擦磨损实验表明:材料的耐磨性与硬度的变化规律相一致,最佳热处理工艺下材料的耐磨性能最优,相对耐磨性为铸态下的1.42倍;分析磨损形貌可知,热处理前后材料的磨损机制均为磨粒的微量切削。 热处理后材料的耐磨性虽得到一定程度的提升,但仍不理想,为进一步提高其抗磨能力,本文用高硬度的陶瓷颗粒增强超高铬铸铁制备复合材料,制备方法为消失模负压铸渗,并对陶瓷颗粒表面进行镀镍预处理改善其与铁液之间的润湿效果,铁液出炉温度1520℃,负压为0.05MPa,分别制备出F20、F12和F6三种粒度的陶瓷颗粒与高铬铸铁复合的铸件。SEM及EDS分析结果表明镀镍预处理有利于金属液对陶瓷颗粒的包裹浸渗,作用相当于添加合金元素到高铬铸铁靠近复合界面的区域,合金元素在此处的富集使得液体表面张力及固液界面张力降低,因此形成的复合界面结合紧密,层次分明。此外,详细分析了复合材料的铸渗机理,并对复合材料进行了1010℃淬火+450℃回火处理,研究热处理后复合界面的变化规律。摩擦磨损实验表明,铸态复合材料的相对耐磨性为铸态纯金属材料的1.93倍,热处理后的复合材料相对耐磨性为铸态纯金属材料的2.21倍。说明纯金属的热处理工艺仍可应用于复合材料,并且对复合材料整体耐磨性有较大的提升作用。分析磨损形貌可知,复合材料的磨损机制仍为磨粒的微量切削。