硝酸镧的技术背景

2021-12-03

  本发明属于高硬度耐磨铸铁领域,涉及一种含硝酸镧变质微硬相、过饱和固溶体和马氏体基体相的耐磨耐蚀铸铁合金及其组分制备方法,可广泛用于电力、冶金、机械、化工等行业机械耐磨件的制造。

  硝酸镧的技术背景

  Fe-cr-b-c耐磨铸造合金主要以fe2b或m2b为硬质相,具有良好的韧性、高硬度、高耐蚀性、良好的熔铸工艺,具有十分广阔的应用前景。

  变质处理是改善fe-cr-b-c合金组织和力学性能的有效方法之一。根据功能,变质剂可分为强碳、氮、硫化物形成元素,如钛、钒等元素,以及强组分过冷元素,如表面活性元素、稀土(RE)、镁等。

  稀土元素聚集在液-固生长界面,限制晶粒生长,提高合金的硬度、强度和耐磨性;细化组织,使硼化物出现破碎的网络和粒状分布,提高冲击韧性。结果表明,添加0.6%Ce可使fe-cr-b-c合金的冲击韧性提高86.4%。在Fe-Cr-B合金中加入1.0%(CE+LA)混合变质剂,合金硬度从52hrc提高到70.2hrc,冲击韧性从3.36j/cm2提高到6.38j/cm2。

  硝酸镧的稀土变质可以是稀土合金或稀土丝的单一变质方法,也可以采用复合变质处理,即采用N、Ti、V、Mg、Si和稀土等元素的混合物作为变质剂。硅镁混合稀土变质剂较常用的变质方法是复合变质。研究表明,稀土硅镁变质fe-cr-b-c合金的冲击韧性比变质前提高了72.2%;稀土钛变质和热处理后,冲击韧性提高1.8倍;稀土镁变质后,冲击韧性提高了34.6%;re-ti-n变质后,网状结构消失,韧性提高133.3%;re-mg-v-ti变质后,冲击韧性达到15.6j/cm2;re-ti-si-v变质后,冲击韧性达到12j/cm2以上。

  这些稀土变质方法有一个共同的难点,即高活性纯稀土、稀土合金或复合稀土材料。由于稀土的高活性,很难控制变质剂本身或变质后合金的组织和性能,变质效果难以保证。


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