巴氏合金的显微组织和腐蚀磨损性能研究分析
巴氏合金的显微组织和腐蚀磨损性能研究分析,巴氏合金具有优良的耐磨性,在现代工业领域应用广泛。为了进一步提高巴氏合金的腐蚀磨损能力,周口市华锡合金科技有限公司设计了含锡量更高的巴氏合金,研究了其显微组织在磷酸介质条件下的抗腐蚀磨损性。
一、实验材料与方法
实验材料为巴氏合金。在50kg中频感应控制炉中熔炼,出炉温度1550℃,浇注温度1450℃左右,采用稀土合金进行变质处理。铸造后,采用1050℃淬火加450℃回火的工艺进行热处理。
热处理后,用线切割机切成20mm*20mm*110mm巴氏合金试样,采用腐蚀磨损试验机进行腐蚀磨损性能。测试巴氏合金试样的磨损量为3个试样磨损前后质量差的平均值,耐磨性为磨损量的倒数,以巴氏合金的耐磨性为标准,将其相对耐磨性定为1。采用X射线衍射仪对巴氏合金进行分析;采用扫描电镜对巴氏合金显微组织及磨损后的形貌进行观察。
二、实验结果与分析
热处理后巴氏合金的显微组织和XRD图。经分析,巴氏合金显微组织中粗大的碳化物为初生的碳化物,细小的碳化物是共晶碳化物。巴氏合金金相试样在腐蚀之后,共晶组织中的基体被腐蚀掉,碳化物留下,细长条而且呈并排分布的即是共晶碳化物,而呈六边形的粗大碳化物则是在凝固过程中最先析出的初生碳化物。热处理后,巴氏合金基体要发生转变。首先,马氏体的内应力会因为回火处理而降低甚至消失。其次,巴氏合金基体中合金元素和碳元素的扩散能力会因为温度的升高而提高,会从巴氏合金基体中开始析出。结合X射线衍射分析可知,其组织由碳化物和由马氏体+残余奥氏体组成的基体组成,这样的组织形态对提高巴氏合金耐腐蚀磨损性非常有利。
巴氏合金的磨损形貌。可知,巴氏合金表面除了可看到受严重冲刷后留下的梨沟和冲击坑外,还可看到被冲刷掉的碳化物。
周口市华锡合金科技有限公司采用扫描电镜、X射线衍射仪和腐蚀磨损试验机对巴氏合金的显微组织和腐蚀磨损性能进行研究。结果表明,巴氏合金中基体为马氏体和残余奥氏体。