耐磨铝材铸造钢在部件上的运用探讨

　　材料的基体组织对碳化物硬质相起支承和依附作用。当材料的基体组织脆硬时，磨抗面被磨料局部压碎或翻起，在挤压过程中被磨损掉，当基体组织太软时，质硬的磨料又会在磨损工作面犁出一道沟痕，硬质相连同基体一起被磨损掉<2>。

　　通过控制化学成分和热处理工艺，可以改变WMnNbTa耐磨合金的基体组织及硬质相分布状态，协调硬度和冲击韧性这一矛盾，增强其抗磨能力。熔化与浇注中间合金的熔点为1300，为了提高其收得率，应在撇除旧渣、再造新渣之后加入，并辅助搅料，以防成分偏析。同时加入微量稀土铝合金改善铸造性能和机械性能。每炉浇铸2020110试棒12根。

　　合金的化学成分采用正交设计优选法，将含碳量和中间合金加入量（即含W量）作为主要参数，其他元素不作为调整化学成分元素。从、可知：（1）含C量一定时，HRC随中间合金加入量变化图1095%C；2075%C；3065%C随中间合金的加入量增加而增加。（2）硬度并不随中间合金加入增加而呈线性增长，超过10%，硬度变化平缓。

　　因此，兼顾机械性能和成本，选择中间合金加入量为9%10%，经化验，合金中的含W量为1%左右。经核算，此合金铸钢成本与高锰钢一致，检测合金铸态时的冲击韧性k值，结果列于。

　　从可知，冲击韧性k值与中间合金的加入量无直接影响，而与含碳量有直接关系。温度相差30，但HRC却相差10.k值也不逊色于其它方案。在热处理时，要注意控制冷却速度。水淬、油淬容易淬裂，太慢则往往淬不透。因此采用喷雾强冷，热处理工艺图见。

　　金相组织铸态时，碳化物在晶界分布明显，说明冷凝速度慢，碳化物溶解充分。热处理可改变形态，调整碳化物数量，改变硬度，基体组织为细珠光体。在相同的热处理条件下，不同含碳量的金相组织不同。当含C量低于075%时，其基体为索氏体，碳化物以二次碳化物形态分布，组织均匀，细密。这种组织虽然基体为索氏体，本身硬度不高，但由于碳化物分布形态好，对基体有保护作用，因而对材料的耐磨能力有所提高<3>，当含碳量高于09%时，基体组织为长针状马氏体，碳化物连成一片，割裂了基体组织，因此，虽然这种组织硬度很高，但冲出韧性差见。