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为改善低铬铸铁的性能,本文设计了两种含硼低铬铸铁材料。通过热处理实验、硬度测试、冲击试验、金相组织观察、X射线衍射分析及扫描电镜分析研究了两种含硼低铬铸铁材料的组织和性能。结果表明:两种材料的铸态组织均由珠光体+碳化物+残余奥氏体组成,高碳高硼低铬铸铁的碳化物含量约为67.4%,碳化物组织粗大;低碳低硼低铬铸铁的碳化物含量在30.3%左右,组织比较致密细小。不同加热温度和保温时间处理后,两种材料的组织均由马氏体+碳化物+残余奥氏体组成。不同温度和时间回火处理后,两种材料的组织均由回火马氏体+碳化物+残余奥氏体组成,金相显微组织中碳化物主要有共晶碳化物和二次碳化物,共晶碳化物属于M3C型网状碳化物,二次碳化物为颗粒状分布的M23C6型碳化物。随回火温度的升高和时间的延长,共晶碳化物形貌基本不发生变化,基体组织中二次析出的碳化物有聚集长大和粒状化趋势。两种材料均随着加热温度的升高和保温时间的延长,硬度呈现先增加后降低的趋势。高碳高硼低铬铸铁920℃×2h正火处理后,硬度为59.5HRC,冲击功为5.5J;920℃×0.5h正火液处理后,硬度为67.5HRC,冲击功为3J。低碳低硼低铬铸铁960℃×1 h正火处理后,硬度为52.2HRC,冲击功为6.1J;960℃×0.5 h水淬处理后,硬度为66.5HRC,冲击功为5J。随回火温度的升高,两种材料的硬度均呈现先小幅变化后快速降低的变化趋势。高碳高硼低铬铸铁在正火处理和正火液处理后的硬度转折温度均为450℃;低碳低硼低铬铸铁在正火和水淬处理后的硬度转折温度分别为600℃和450℃。不同时间回火处理后,两种实验材料的硬度均变化不大。高碳高硼低铬铸铁不同冷却介质处理后的性能变化范围为硬度59.5-68.5HRC,冲击功2-5.5J,采用100%正火液处理后,该材料具有较好的综合性能。低碳低硼低铬铸铁不同冷却介质处理后的性能变化范围为硬度52.2-66.7HRC,冲击功4.2-6.1J,采用水冷和油冷处理后,该材料具有较好的综合性能。