《表1 铁基合金试验材料的化学成分(质量分数，%)》

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《工艺参数对铁基合金性能的影响》

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铁基合金的性能由内部组织决定，而特定的组织由特定的合金化组成决定。在本试验方案中，通过添加废钢、生铁、锰铁、硅铁、硼铁、钒铁以及铬铁等进行合金化熔炼。在试验过程中，分别设计了4种不同的铁基合金材料组成，分别如表1所示。在对铁基合金进行熔炼过程中，采用50kg中频感应电炉进行熔炼。先将原材料按表1中的配比称量好，分别将炉料加入到中频感应电炉中进行熔炼，控制熔炼温度在1510～1550℃。熔炼完成后，将铁基合金液体倒入砂型中，浇注温度为1460～1500℃，铸锭尺寸为60mm×200mm×250mm。然后，将铸件用机床加工成80mm×50mm×50 mm的试样，在电阻炉中进行再加热后锻造，锻造时始锻温度为1020℃，终锻温度为810℃。锻造过程中采用500kg空气锤进行多向锻造变形，变形量分别为15%、25%、35%、45%和55%，锻造完成后在空气中自然冷却。随后，对锻造后的试件进行加工制样，沿锻件长度方向取样，冲击试样尺寸为10 mm×10 mm×55 mm，然后进行退火、淬火以及回火热处理。先在950℃进行退火5 h，然后分别在800、850、900、950℃保温1 h后进行水冷淬火；最后进行回火处理1 h，回火温度为350℃。处理完成后的试样再加工成标准V型试样待测试。采用HBRVK-500型布洛维硬度计测试样品硬度值。试样的冲击试验采用JKB-200型冲击试验机进行测试。采用HT-1000型多功能摩擦磨损试验机对试样耐磨性能进行测试，摩擦时间均为10min。采用NEOPHOT-21型扫描电镜观察试样的显微组织，金相试样大小为10mm×10mm×3mm。