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高铬铸铁是已被广泛应用的耐磨材料,在冶金矿山、机械工业、建材工业和国防工业等领域,受到了广泛的好评,主要是由于在性能较好的基体中,孤立分布着高硬度的M7C3型的碳化物,该碳化物硬度高达1200~1800Hv,呈不连续的网状分布。与其它白口铸铁相比,具有较好的耐磨能力。但铸态时高铬铸铁性能并没有达到实际应用的要求,多数都要通过热处理才能达到所要求的耐磨能力。随着高铬铸铁研究的逐渐深入,对合金元素在高铬铸铁中的作用的研究越来越多,为了更好地提高性能和合理的利用资源,降低贵重合金的含量,选用价格相对便宜的合金替代,有必要就合金元素对高铬铸铁组织和性能进行更加深入的研究。本文正是通过添加不同含量的钒和钛元素,并通过热处理工艺的改变,进行一系列的对比试验,来研究钒、钛及热处理工艺对高铬铸铁碳化物形态和力学性能的影响。本文采用金相显微镜、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、洛氏硬度计和摆锤式冲击试验机等分析手段。试验结果表明:适量的V、Ti的加入能够使高铬铸铁中的碳化物形态得到改善,碳化物由原来的网状转变为断网状和块状分布。当添加4%V时,硬度提高了近5HRC,但是冲击韧性变化不大。当添加0.75%Ti时,硬度和冲击韧性都得到了很大改善,此时的碳化物呈弥散分布,网状碳化物基本消失,分布较均匀。对添加0.75%Ti的高铬铸铁进行了淬火和回火的工艺研究。试验结果表明:随着淬火温度的升高,碳化物趋于向大块状和方向性发展。在900℃的淬火温度下碳化物得到了很好的细化。随着回火温度的升高,碳化物趋于球团化,400℃回火温度下碳化物呈细弥散分布。此时的硬度和冲击韧性也达到了很好的结合,硬度值在58HRC,冲击韧性达到了6.1J/cm2。