过流冷却诱发高铬铸铁中碳化物团球化机理及耐磨性研究

本项目以黄河水利工程中的抽黄泵和矿山渣浆泵过流件为应用背景。研究目标是：借助倾斜冷却体表面与熔体的阶段激冷与形核触媒作用的耦合，对高铬铸铁碳化物的结晶形态从形核到生长进行全程控制，实现碳化物的细晶化和团球化，改善材料韧性并提高耐磨性。主要科学思想是：将过共晶高铬铸铁熔体流经具有特定表面特征的冷却体，通过冷却体表面与熔体产生阶段激冷与形核触媒作用的偶合，在熔体中产生大量弥散分布的碳化物晶核，改变随后共晶凝固的形核与生长条件，从而使碳化物细晶化和团球化。主要研究内容是：（1）冷却体表面特征对熔体中碳化物形核、游离的作用机制；（2）游离后碳化物晶核对后续共晶碳化物生长的影响机制；（3）碳化物在生长过程中溶质环境对其形态的影响机理；（4）碳化物形态的改善对材料断裂韧性、裂纹扩展速率及耐磨性的影响。本项目着重研究高铬铸铁中碳化物形态的改善机理，同时对控制其它合金中化合物的形态具有指导意义。