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      Microstructure, hardness, corrosion and dry wear of 17wt%Cr-3wt%C-7wt%Mo cast iron Translated title: Gefüge, Härte, Korrosionsbeständigkeit und Trockenabriebfestigkeit von hochchrom- und molybdänhaltigem Gusseisen

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          Abstract

          The microstructure of a 17wt%Cr-3wt%C white cast iron with relatively high Mo addition (7wt.-% Mo) has been investigated by X-ray diffraction, light microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy together with energy dispersive X-ray spectroscopy. Mo dissolves partly in the matrix and partly in the typical Cr-rich M 7C 3 eutectic carbide and also leads to microstructural modification by forming a fine Mo-rich lamellar structure at interdendritic regions with a volume fraction of 11 %. The Mo-rich phase in this lamellar structure may also be a carbide of the M 6C type and is believed to form at the later stage of solidification by a subsequent eutectic reaction. Destabilization heat treatment at 1000°C for 4 hours followed by air hardening results in precipitation of M 7C 3 and M 23C 6 secondary carbides, transformation of dendritic and eutectic austenite to martensite with some austenite being retained, and modification of local chemical composition, importantly an increase in the Mo and C content in the matrix. This causes a significant improvement in hardness, corrosion and dry wear properties. Tempering at 450°C for 4 hours leads to more temper-carbide precipitation and formation of ferrite, possibly by decomposition of retained austenite. However, an improvement in properties was not observed.

          Kurzfassung

          Das Gefüge eines Gusseisens (17Ma.-% Cr, 3Ma.-% C) mit relativ hohem Molybdängehalt (7Ma.-% Mo) wurde mittels Röntgenbeugung, Lichtmikroskopie, Raster- und Transmissions-Elektronenmikroskopie sowie energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht. Molybdän geht teilweise in der Matrix, teilweise in den typischen chromreichen eutektischen M 7C 3-Carbiden in Lösung und modifiziert das Gefüge durch Bildung einer feinen molybdänreichen Lamellarstruktur in den interdentritischen Zonen mit einem Volumenanteil von 11 %. Die molybdänreiche Phase in dieser lamellaren Struktur kann auch ein Carbid vom Typ M 6C sein und bildet sich nach üblicher Vorstellung gegen Ende der Erstarrung durch eine eutektische Reaktion. Eine destabilisierende Wärmebehandlung 1000°C 4 h/Luftabkühlung erzeugt Sekundärcarbidausscheidungen vom Typ M 7C 3 und M 23C 6, eine Umwandlung des dendritischen und eutektischen Austenits zu Martensit mit wenig Restaustenit sowie eine Modifikation der lokalen chemischen Zusammensetzung, vor allem eine Anreicherung von Molybdän und Kohlenstoff in der Matrix. Dadurch werden Härte, Korrosionsbeständigkeit und Trockenabriebfestigkeit signifikant verbessert. Ein Anlassen bei 450°C 4h verstärkte die Ausscheidung von Anlasscarbiden sowie die Bildung von Ferrit, möglicherweise durch Zerfall von Restaustenit. Eine Verbesserung der Eigenschaften wurde hierbei allerdings nicht beobachtet.

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            Microstructural and crystallographical study of carbides in 30wt.%Cr cast irons

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              The precipitation and transformation of secondary carbides in a high chromium cast iron

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                2012
                : 67
                : 2
                : 166-175
                Affiliations
                1 Department of Physics, Faculty of Science, Naresuan University, Phitsanulok, Thailand, ampornw@ 123456nu.ac.th
                2 National Metals & Materials Technology Centre, Patumthani, Thailand
                3 Department of Physics, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand
                4 Department of Industrial Chemistry, Faculty of Science, Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand
                Article
                HT110135
                10.3139/105.110135
                © 2012, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 20, Pages: 10
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
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                Fachbeiträge/Technical Contributions

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