铌对低铬低碳含硼铸铁的组织和性能的影响

作者：赵甲正; 卢静; 潘亚飞; 罗丰华^*

来源：热加工工艺, 2023, 52(02): 42-48.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20200047

• 高硼铸铁
• 铌
• 显微组织
• 力学性能

采用感应熔炼法制备了不同Nb含量的Fe-4Cr-2B-0.5C-(0.1～3)Nb合金。运用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能实验机、洛氏硬度计和显微维氏硬度计等设备，研究了不同Nb含量的Fe-Cr-B-C合金的物相、微观组织和力学性能的变化规律。通过Origin函数模拟、EXPGUI结构精修、Image-ProPlus图像分析和Image J二值化阈值处理等软件获得一些研究结果。结果表明，含铌高硼铸铁初晶基体相主要是马氏体组织，硼碳化物形成网状共晶组织。合金由α-Fe、Fe2B、NbC等物相组成。随着Nb含量增加，硬度由65.8 HRC下降到52.2 HRC，弯曲强度由1304.97 MPa提高到1731.45 MPa，断裂韧性由29.76 MPa·m1/2提高到32.89 MPa·m1/2。NbC型硼碳化合物分布在共晶组织中，造成网状共晶出现断网现象，且降低了基体碳含量。故宏观硬度、强度和韧性的变化与Nb元素含量存在一定的关系。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室