當冷卻速率大于26.4℃/s時,半固態(tài)耐磨鋼板中的初生α(Al)全部由細小的枝晶和薔薇晶組成;當冷卻速率為14.0～20.6℃/s時,初生α(Al)主要由球形、近球形晶粒和一些細小的薔薇晶組成;當冷卻速率為5.0～14.0℃/s時,初生α(Al)主要由球形和近球形晶粒組成。適宜的冷卻速率為5.0～15.0℃/s。冷卻速率越快,晶粒平均直徑越細小,但形狀因子越低。
冷卻速率為9℃/s和0.15℃/s耐磨鋼板試樣的微觀硬度都得到進一步提高,冷卻速率為167℃/s時,共晶Si在完全球化后進而長大粗化,試樣的微觀硬度反而降低.可見,當冷卻速率較高時,細小的共晶Si僅需要相對較短的固溶時間就可以球化,達到最佳的力學性能.因此,通過控制冷卻速率,可以細化耐磨鋼板晶粒,提高性能,還能縮短T4熱處理的時間,節(jié)約生產(chǎn)成本.
研究了不同冷卻速率對耐磨鋼板凝固組織和微觀硬度的影響,以及T4熱處理后,其顯微組織和微觀硬度的進一步演化.結(jié)果表明:提高冷卻速率,凝固組織α?Al的二次枝晶臂間距(SDAS)和共晶Si的尺寸顯著減小,微觀硬度顯著提高;8h的T4熱處理后,相同冷卻速率下的SDAS幾乎沒有變化,而較高冷卻速率下的共晶Si更容易球化.
利用自制電磁攪拌裝置在低過熱度澆注工藝下制備了半固態(tài)耐磨鋼板合金漿料,研究了電磁攪拌過程對半固態(tài)耐磨鋼板合金初生相的影響。結(jié)果表明,利用自制的電磁攪拌裝置能夠制備滿足流變成型需要的半固態(tài)耐磨鋼板合金漿料;通過試驗研究,獲得了合適的制備工藝參數(shù),并且節(jié)省能耗。
選用Pb80Sn20釬料,對體積分數(shù)20%的SiCP/A356復合材料耐磨鋼板進行真空釬焊,分析了表面鍍鎳和不鍍鎳對其真空釬焊性的影響,并通過金相顯微、能譜分析等手段研究了保溫時間對其釬焊接頭組織的影響。研究結(jié)果表明:體積分數(shù)20%的SiCP/A356復合材料耐磨鋼板表面不鍍鎳進行釬焊時,焊接性很差,鍍鎳后焊接性顯著提高;對比6、8和10 min保溫時間下釬焊接頭硬度,8 min保溫時間最好。
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