当冷却速率大于26.4℃/s时,半固态耐磨钢板中的初生α(Al)全部由细小的枝晶和蔷薇晶组成;当冷却速率为14.0～20.6℃/s时,初生α(Al)主要由球形、近球形晶粒和一些细小的蔷薇晶组成;当冷却速率为5.0～14.0℃/s时,初生α(Al)主要由球形和近球形晶粒组成。适宜的冷却速率为5.0～15.0℃/s。冷却速率越快,晶粒平均直径越细小,但形状因子越低。

冷却速率为9℃/s和0.15℃/s耐磨钢板试样的微观硬度都得到进一步提高,冷却速率为167℃/s时,共晶Si在完全球化后进而长大粗化,试样的微观硬度反而降低.可见,当冷却速率较高时,细小的共晶Si仅需要相对较短的固溶时间就可以球化,达到最佳的力学性能.因此,通过控制冷却速率,可以细化耐磨钢板晶粒,提高性能,还能缩短T4热处理的时间,节约生产成本.

研究了不同冷却速率对耐磨钢板凝固组织和微观硬度的影响,以及T4热处理后,其显微组织和微观硬度的进一步演化.结果表明:提高冷却速率,凝固组织α?Al的二次枝晶臂间距(SDAS)和共晶Si的尺寸显著减小,微观硬度显著提高;8h的T4热处理后,相同冷却速率下的SDAS几乎没有变化,而较高冷却速率下的共晶Si更容易球化.

利用自制电磁搅拌装置在低过热度浇注工艺下制备了半固态耐磨钢板合金浆料,研究了电磁搅拌过程对半固态耐磨钢板合金初生相的影响。结果表明,利用自制的电磁搅拌装置能够制备满足流变成型需要的半固态耐磨钢板合金浆料;通过试验研究,获得了合适的制备工艺参数,并且节省能耗。

选用Pb80Sn20钎料,对体积分数20%的SiCP/A356复合材料耐磨钢板进行真空钎焊,分析了表面镀镍和不镀镍对其真空钎焊性的影响,并通过金相显微、能谱分析等手段研究了保温时间对其钎焊接头组织的影响。研究结果表明:体积分数20%的SiCP/A356复合材料耐磨钢板表面不镀镍进行钎焊时,焊接性很差,镀镍后焊接性显著提高;对比6、8和10 min保温时间下钎焊接头硬度,8 min保温时间最好。

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