钼对高铬铸铁组织和热疲劳性能的影响

摘要

以3种钼含量的铸态高铬铸铁为研究对象,对其进行冷热循环热疲劳试验,采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究钼含量对高铬铸铁组织结构及热疲劳性能的影响,探讨高铬铸铁的抗热疲劳机制。结果表明:铸态高铬铸铁主要由α-Fe,γ-Fe及(Cr,Fe)7C3相组成,随钼含量的增加组织中奥氏体相的含量增加;高铬铸铁以亚共晶方式结晶,显微组织主要由初生树枝晶固溶体(γ-Fe)及其间的共晶组织(α-Fe+(Cr,Fe)7C3)组成,添加Mo有助于细化枝晶组织,同时使杆状共晶碳化物发生细化与短化。在较高热疲劳试验温度下,高铬铸铁试样的主裂纹较长较粗,且有明显的二次裂纹,抗热疲劳性能较差;随添加Mo含量的增加,主裂纹变短、裂纹变细、二次裂纹减少;通过添加钼合金化,铸态高铬铸铁在900℃试验条件下的抗热疲劳性能可提高30%。