深冷处理对合金铸铁组织及耐磨性能的影响

doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2021.07.032

金属热处理 ›› 2021, Vol. 46 ›› Issue (7): 168-172.DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2021.07.032

深冷处理对合金铸铁组织及耐磨性能的影响

胡文祥^1,2, 李建新^1,2, 史正良^1,2, 徐嘉^1,2, 关蕴奇^1,2, 丁少鹏^1,2

1.空调设备及系统运行节能国家重点实验室, 广东珠海 519070;
2.广东省制冷设备节能环保技术企业重点实验室, 广东珠海 519070

收稿日期:2021-02-14 出版日期:2021-07-25 发布日期:2021-12-10
作者简介:胡文祥(1983—),男,工程师,硕士,主要研究方向为金属材料热处理,E-mail: fishmanxm@126.com。
基金资助:
广东省基础与应用基础研究基金(2020A1515011386)

Effect of cryogenic treatment on microstructure and wear resistance of alloy cast iron

Hu Wenxiang^1,2, Li Jianxin^1,2, Shi Zhengliang^1,2, Xu Jia^1,2, Guan Yunqi^1,2, Ding Shaopeng^1,2

1. State Key Laboratory of Air-conditioning Equipment and System Energy Conservation, Zhuhai Guangdong 519070, China;
2. Guangdong Key Laboratory of Refrigeration Equipment and Energy Conservation Technology, Zhuhai Guangdong 519070, China

Received:2021-02-14 Online:2021-07-25 Published:2021-12-10

摘要/Abstract

摘要： 采用OM、SEM、XRD、摩擦试验等分析手段研究了合金铸铁在淬火+回火后增加深冷处理工艺对组织及耐磨性能的影响。结果表明:深冷处理前后合金铸铁的石墨形态均主要以A型为主,级别为5级,深冷处理后马氏体晶界上析出超微细碳化物,残留奥氏体的体积分数由19.6%减小为14.8%,使得合金铸铁的硬度增加了3 HRC;深冷处理后合金铸铁在25~100 ℃的平均热膨胀系数由13.34×10^-6 K^-1减小至10.97×10^-6 K^-1,材料随温升其性能稳定性较好;同工况油润滑条件下,深冷处理后的合金铸铁磨损体积和摩擦因数小于未深冷的合金铸铁。

关键词: 压缩机, 滚子, 合金铸铁, 深冷处理, 热膨胀系数, 磨损体积

Abstract: Effect of cryogenic treatment on microstructure and wear resistance of an alloy cast iron after quenching and tempering was studied by means of OM, SEM, XRD and friction test. The results show that the graphite morphology of the alloy cast iron before and after cryogenic treatment is mainly type A, and the grade is 5. After the cryogenic treatment, ultrafine carbides are precipitated on the martensite grain boundary, and the volume fraction of retained austenite is reduced from 19.6% to 14.8%, which increases the hardness of the alloy cast iron by 3 HRC. The average thermal expansion coefficient of the alloy cast iron at 25-100 ℃ is reduced from 13.34×10^-6 K^-1 to 10.97×10^-6 K^-1, and with the increase of temperature, the performance stability of the material is better. Under the conditions of same working and oil lubrication, the wear volume and friction coefficient of the cryogenic treated alloy cast iron are smaller than that without the treatment.

Key words: compressor, roller, alloy cast iron, cryogenic treatment, thermal expansion coefficient, wear volume

中图分类号:

TG156

胡文祥, 李建新, 史正良, 徐嘉, 关蕴奇, 丁少鹏. 深冷处理对合金铸铁组织及耐磨性能的影响[J]. 金属热处理, 2021, 46(7): 168-172.

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Effect of cryogenic treatment on microstructure and wear resistance of alloy cast iron

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