RESEARCH AND APPLICATION OF AS-CAST WEAR RESISTANCE HIGH CHROMIUM CAST IRON

The influence of alloy elements, such as boron and silicon, on the microstructure and properties of as cast high chromium cast iron is studied. The results show that boron and silicon have a great effect on the mechanical properties and the wear resistance. Through proper addition of boron and silicon, the properties of as cast high chromium cast iron can be improved effectively. Through analyzing the distribution of elements by scanning electron microscope, it has been shown that the addition of boron and silicon lowers the mass fraction of chromium saturated in as cast austenite, and makes it unstable and liable to be transformed into martensite. The as cast high chromium cast iron with proper content of boron and silicon is suitable for the manufacture of lining for asphalt concrete mixer and its wear resistance is 14 times that of lining made of low alloy white cast iron.

钼硼铜对铸态高铬铸铁力学性能的影响

利用正交试验方法，研究了钼、硼、铜合金元素对高铬铸铁铸态力学性能的影响。研究结果表明：硼对铸态高铬铸铁力学性能有显著影响，而钼和铜对其性能影响不大。用铸态马氏体高铬铸铁制造的沥青混凝土搅拌机衬板耐磨性是低合金白口铸铁衬板的14倍以上。

WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板的研制

采用负压铸渗法成功制备出WC颗粒增强高铬铸铁基表面复合材料喷射口衬板。考察了复合材料的三体磨料磨损性能及实际工况服役效果。结果表明 :颗粒的体积分数可达 5 2 % ,界面致密 ,组织中无夹渣、裂纹等缺陷。复合材料的耐三体磨料磨损性能是高铬铸铁的 5 .1倍 ,衬板的使用寿命是原来的 3.

铸态马氏体高铬铸铁搅拌机衬板的研究

利用正交试验方法，研究了钼、硼及铜合金元素对高铬铸铁铸态组织和力学性能的影响。研究结果表明：随钼及用含量增加，硬度升高，冲击韧性和抗奇强度降低；而钢对其性能影响不大。铸态马氏体高铬铸铁的耐磨性是镍硬铸铁的3倍以上。用铸态马氏体高铬铸铁制造的沥青混凝土搅拌机衬板耐磨性是低合金白口铸铁衬板的14倍多。

林西选煤厂重介系统耐磨材料的改进

针对林西选煤厂重介系统管路和部分集料箱体经常出现磨损的情况,提出采用2种新型耐磨材料———KMTBCr26高铬铸铁耐磨管和陶瓷(Al2O3)内衬贴片复合耐磨管,并分析了2种材料的技术参数和性能特点。研究发现陶瓷内衬贴片复合耐磨管的耐磨性比高铬铸铁耐磨管高,但焊接性能差,更换其需法兰连接,工作量大。因此选煤厂采用KMTBCr26高铬铸铁耐磨管替换原管道。对FJC系列喷射式浮选机充气搅拌装置的磨损件、三产品旋流器矸石段底流口管道、煤泥旋流器精煤集料箱底部锰钢板及各种规格耐磨管道进行更换后,降低了磨损,延长了使用寿命,减少了维修量和生产费用,同时提高了精煤产率,降低了药剂消耗。最后采用年费分析法对耐磨材料进行了经济评价,说明使用高铬铸铁耐磨管每年可节约费用19012元,经济效益显著。

电渣堆焊高铬铸铁硬面层结合界面及磨损性能

用电渣堆焊的方法在低合金钢上堆焊高铬铸铁硬面层,讨论了电流、电压及装配间隙等工艺参数对渣池功率密度以及硬面层成形质量的影响,对硬面层及堆焊界面进行了组织观察和耐磨损性能分析。结果表明:热输入过大会导致低合金钢过熔,而热输入过小则会在堆焊界面产生夹渣和未熔合;热输入功率密度为6~6.5W/mm^2时,电渣堆焊可以在低合金钢上堆焊大厚度无缺陷高铬铸铁硬面层;堆焊层与基体结合良好;高铬铸铁硬面层平均硬度700 HV,约为低合金钢基材硬度的2倍;摩擦失重为低合金钢基体摩擦失重的27.3%,高铬铸铁硬面层耐磨粒磨损性能优势明显。

采用正火液淬火Cr15高铬铸铁衬板的实践

采用正火液淬火的Cr15高铬铸铁衬板,HRC≥58,aK≥5J/cm2,且性能稳定,质量可靠;与传统含钼Cr15高铬铸铁衬板相比,使用性能相当,生产成本却明显下降。

高炉原料系统耐磨衬板的研制

研究了ＫｍＴＢＣｒ２５Ｎｉ２ＭｏＶ铸铁的铸态、空淬态及铸态速冷状态的特性，以及碳对其耐磨性、机械性能的影响。同时利用铸态速冷工艺措施并辅以结构上的完善，使研制的高炉原料系统ＫｍＴＢＣｒ２５Ｎｉ２ＭｏＶ衬板寿命比高锰钢或锰钢板提高３～５倍。使用表明，ＫｍＴＢＣｒ２５Ｎｉ２ＭｏＶ材质是用于冲击磨料磨损工况下的优良抗磨材料之一。

液相线上脉冲电流作用时间对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响

在过共晶高铬铸铁熔体从1355℃冷却到液相线过程中施加脉冲电流,研究脉冲电流处理时间对其凝固组织的影响,利用光学显微镜、X射线衍射等技术手段对脉冲处理后铸铁组织中的初生碳化物的尺寸、形态、种类和演变过程进行分析。结果表明：在液相线以上施加脉冲电流可改善初生碳化物在基体中的分布状态,并使组织细化;脉冲电流作用时间与细化效果呈一定相关关系,随着作用时间增加,初生碳化物平均直径、共晶碳化物片层厚度和间距先减小后增大;作用时间为3.0 min时可以获得尺寸细小、形貌均一的初生碳化物。

铁液温度和浇注方式对高铬铸铁衬板铸件表面质量的影响

通过提高出炉温度,对炉内和包内液面采取保护措施,采取倾斜浇注的方式等,消除了高铬铸铁衬板表面氧化夹渣缺陷。说明出炉温度、浇注温度及浇注方式是影响衬板表面质量的主要因素,控制好主要因素,也可以采用湿型砂生产高铬铸铁衬板,使生产成本大大降低。

Cr26MoWVTiRE合金铸铁溜槽衬板开发与应用

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境，研究开发出具有一定耐高温、耐腐蚀性的Cr26MoWVTiRE高铬合金铸铁材料。在经1020-1050℃淬火＋320--520℃回火，材料的硬度达到HRC60-62，冲击韧度αK〉5J／cm2。Mo、W合金和V、Ti等强碳化物元素的复合加入，提高了溜槽衬板的硬韧性、红硬性和高耐磨性，衬板实际使用寿命超过18个月。与镶铸硬质合金溜槽衬板相比，该衬板具有生产工艺简单、成本低、性价比高等特点，有一定推广应用价值。

提高高铬铸铁衬板强韧性的研究

针对高铬耐磨铸铁脆性大,应用于承受冲击载荷的工况下不安全的情况,开发了一种通过预埋钢筋网以提高其强韧性的新工艺,已成功地应用于工业生产中。加钢筋网高铬铸铁衬板使用安全、可靠,使用寿命是高锰钢的1.6～2.0倍以上。

耐磨复合材料溜槽衬板的开发与试验研究

针对钢铁企业高炉布料溜槽衬板所处的恶劣作业环境,开发生产出高铬合金铸铁/硬质合金耐磨复合材料溜槽衬板。以Mo、W、V、Ti等多元合金化形成的超硬韧M基体和具有超强抗磨性及一定耐热耐腐蚀性的W-Co硬质合金的冶金结合,提高了溜槽衬板的硬韧性和红硬性,经1 020℃-1 050℃空冷淬火、420℃~500℃回火,基体宏观硬度HRC≥60,aK≥6 J/cm2,硬质合金复合前后的硬度无明显变化。冶金结合良好,无内部组织缺陷。比堆焊、钎焊镶嵌硬质合金复合铸造工艺等,工序简便,生产制备成本低,适合规模化生产。使用寿命是传统高铬铸铁整体铸造溜槽衬板的5倍左右。实现了金属耐磨损复合材料技术的新突破。具有较大理论研究和工程应用价值。

高铬铸铁衬板热处理裂纹的原因分析及预防措施

通过化学成分分析以及宏观、微观组织观测和硬度检验等试验方法对高铬铸铁衬板在热处理过程中产生的裂纹进行了分析,结果表明热处理过程中的组织应力和热应力在变截面处集中是裂纹形成的直接原因。通过热处理工艺试验发现适当降低淬火温度并提高回火工艺可确保基体硬度并有效预防裂纹的产生。

高铬铸铁的冶炼

采用5 t电弧炉冶炼高铬铸铁,生产人员面临化学分析慢、浇注温度不易控制、S、P控制难等问题。制订了严格的氧化法冶炼工艺,并生产出合格铸铁件。