28Cr铸铁冲蚀磨损过程中碳化物及基体的作用机理

利用高速液/固双相流冲蚀磨损试验机模拟不同试验条件,对改性28Cr高铬铸铁进行了不同冲蚀速度下的抗冲蚀磨损性能研究,着重讨论了该材料奥氏体基体的形变强化机理.研究结果表明:改性28Cr高铬铸铁材料中的高硬度相碳化物发挥了优越的抗磨削作用,同时保护了基体;在34m/s和45m/s冲蚀速度下,后者的冲蚀磨损量及增加速度远大于前者的,同时相变马氏体的相对体积分数从试验前的16 3%分别增加到42 2%和73 6%,冲蚀磨损过程中亚表面变形层内基体产生的相变和位错密度增加等形变强化是该材料耐冲蚀性能优异的另一重要原因.

高Cr铸铁大平板亚临界热处理工艺的探讨

介绍了高Cr铸铁的亚临界处理方法，并以w（Cr）17％的高Cr铸铁大平面端衬板为对象，探讨了亚临界处理获得所需硬度的可能，以及亚临界处理对铸态组织要求和热处理工艺参数的作用规律。结果表明，在铸态基体组织主要为珠光体条件下，调整亚临界处理的温度和时间并不能有效提高铸件的硬度；最后通过将w（Mn）量提高到1．5％～1．8％，w（Si）量降低至0．4％．0．8％，使铸态基体以奥氏体为主，在550℃下保温6h的亚临界处理工艺下，使43-47HRC的铸态硬度提高到52．54HRC，改善了产品的抗磨性能，且相对于淬火处理减少了能源消耗，也避免高温处理易引起变形的缺点。

深冷处理对高Cr铸铁组织和耐磨性的影响

采用XRD、磁性法、硬度测量和磨损试验等方法研究了深冷处理对3Cr14Mn3MoV2高Cr白口铸铁显微组织和耐磨性的影响。结果表明,在去稳加空冷和去稳加深冷处理过程中,随着加热温度(900～1 150℃)的升高,试样的硬度先升高后下降,并在1 000℃时达到最高值,深冷处理试样的硬度比深冷处理前明显提高,而且基本稳定在65 HRC左右;深冷处理使高Cr铸铁的残余奥氏体量大大下降,并且有二次碳化物析出,因此深冷处理使高Cr铸铁具有更高的耐磨性。

提高高Cr铸铁泵用铸件质量的措施

介绍了叶轮、护套和板类等高Cr铸铁件在生产过程中出现的问题。针对这些问题,采取以下措施:规范和改进砂型、砂芯涂料涂刷打磨工艺,改善砂型(芯)的粗糙度,防止粘砂缺陷的产生;根据铸件的大小调整树脂和固化剂的加入量,提高砂型强度,防止砂型(芯)开裂,避免跑火现象的发生;采用模型定位限位,提高铸件的加工面及非加工面的精度;改进熔炼过程的管控和浇冒口系统,提高铸件的内在质量。上述工艺改进不仅降低了铸件的废品率,还节约了生产成本,取得了较大的经济效益。

高Cr铸铁磨辊的生产工艺

介绍了磨辊铸件结构及技术要求.通过设计恰当的化学成分,采用开放式浇注系统和近似椭圆形冒口以及采用碱性酚醛树脂砂造型,浇注温度控制在l 380～1 400℃,并且严格按照工艺要求进行操作,最终生产的铸件硬度高、外观好、尺寸合格,硬度值达到60 HRC以上.此外,由于采取倾斜浇注的方法,大大提高了工艺出品率.

大型高Cr铸铁护套的铸造工艺

介绍了大型高Cr铸铁护套的铸造工艺：（1）确定化学成分为W（C）2．6％～2．9％，w（Si）≤1．0％，w（Mn）0．5％～1．0％，W（P）≤0．08％，W（S）≤0．08％，W（Cr）26％～30％，W（Ni）0．8％～1．0％；（2）采用碱性酚醛树脂砂造型，铸件外部和内腔全部采用砂芯组合形成、分型面设在铸件中部；（3）采用顺序凝固原则，在铸件最高部位设置顶冒口，不易放顶冒口的部位设置侧冒口；浇注温度为1360～1410℃，浇注时间为4-5min。生产结果表明：铸件外表良好、冒口部位无明显缩孔缩松；磁粉探伤，未发现缺陷；尺寸测量合格，热处理后硬度在58～60HRC。

热磨机高Cr铸铁磨片失效分析

比较了进口磨片和国产磨片的化学成分、金相组织、残余奥氏体体积分数、力学性能和耐磨性,结果显示:进口磨片因硬度稍低、冲击韧性高、残余奥氏体体积分数高、碳化物体积分数低且碳化物呈弥散状均匀分布,因而其耐磨较好。用扫描电镜对热磨机磨片进行失效分析表明:正常磨损主要为摩擦磨损、疲劳磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损,它们是很难消除的,减少这类型失效的根本方法是选择适当的磨片材料并采用合理的铸造、热处理工艺。非正常磨损主要是磨片大面积断齿,只要明确认识磨片的工况条件,把好磨片质量关,操作得当,这种失效是完全能够避免的。

KmTBCr26高Cr铸铁的生产技术

详细介绍了KmTBCr26高Cr铸铁的生产技术:(1)合理选用炉料,对炉料进行严格控制,确保炉料表面洁净,无油、无锈;(2)选取适宜的化学成分,并注意各元素之间的合理匹配;(3)采用合理的熔炼和浇注工艺,铁液过热温度为1 490～1 510℃,静置时间为3～5 min,出炉温度为1 470～1 490℃,浇注温度为1 370～1 330℃;(4)选用FeSiRE21合金进行孕育处理,并采用合理的热处理工艺,改善铸件力学性能和使用性能。生产结果显示:KmTBCr26高Cr铸铁的铸态硬度可以达到45 HRC以上,热处理后硬度可以达到55 HRC以上,在实际应用过程中,铸件质量稳定,可以满足抗磨铸件产品的使用要求。

变质处理对高Cr铸铁铸态组织和性能的影响

介绍了变质处理对高Cr铸铁铸态组织和性能影响的试验方法,试验结果表明：（1）随着钇基重RE变质剂加入量的增加,材料铸态下的力学性能呈现先增后减趋势;（2）变质剂加入量为0.6%时,铸态材料具有较为优异的综合力学性能,磨球的边缘与心部硬度差达到4.5 HRC,试样铸态平均硬度达到54.3 HRC,冲击韧度为4.8 J/cm^2,比未经变质的试样分别高出约6.26%和26.32%;（3）随着钇基重RE变质剂加入量的增加,碳化物类型由网状结构逐渐向断网状、孤立状转变,使碳化物对基体的割裂作用逐渐减小,材料冲击韧度增加,但变质剂超过一定量时,反而会恶化材料韧性。

高Cr铸铁高温耐磨性能研究

对比分析了所研制的高Cr铸铁风帽与耐热钢(ZG40Cr24Ni9Si2NRE)风帽的高温耐磨性能。高Cr铸铁的碳化物为黑色细条杆状并且呈点状分布,有利于高温耐磨性能的提高;而现用的耐热钢w(C)量低,合金碳化物少,不利于高温耐磨性。对比试验、理论分析和生产验证,所研制的高Cr铸铁风帽在生产成本和使用寿命方面均优于厂家现用的耐热钢风帽。

高Cr铸铁轧辊的研制与生产

介绍了采用卧式离心铸造生产高Cr铸铁轧辊的工艺流程。通过合理选择化学成分及对轧辊进行高温淬火和二次回火热处理,得到了主要是屈氏体+马氏体的基体组织,奥氏体体积分数小于5%,碳化物以M7C3型为主,辊身硬度满足要求。由于在工作层高Cr铸铁与芯部球铁之间设置了中间层,确保芯部材料的w(Cr)量在0.5%以下,使芯部球铁的抗拉强度达到了450 MPa以上。轧辊投入生产结果显示,未发生因轧辊质量问题而影响正常生产,轧辊的耐磨性和抗损坏能力优良,获得了客户的认可。

抛丸机用高C高Cr铸铁叶片的生产工艺

介绍了抛丸机叶片的铸件结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺:(1)选用优质废钢和微C铬铁,加入0.1%FeMn和0.05%FeSi进行预脱O,插入0.05%Al进行脱O;(2)铁液过热温度为1480~1520℃,浇注温度为1380~1420℃;(3)将脱蜡干燥8 h后的模壳放入试验用电炉内进行焙烧,温度为850℃,时间为2.5~3 h,模壳温度为700~750℃,浇注时间为10~13 s;(4)热处理工艺是在低于760℃入炉,升温速度为100~150℃/h,升温至760℃,保温1 h,继续升温到985℃,升温速度为150~200℃/h,保温1 h,出炉风淬,20 min内铸件温度冷却至50℃以下。生产结果显示:铸件的化学成分、金相组织及力学性能等均满足客户要求。

低Cr-Mo-Re抗磨铸铁抛丸机叶片的生产研究

试制一种低Cr-Mo-Re抗磨铸铁抛丸机叶片,代替青岛黄河铸造机械有限公司的叶片,新叶片的硬度HRC≥62,冲击值A_K≥6(J)可代替购买的叶片,每年为工厂节省70多万人民币。

钨对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响

研究了钨元素对Cr24高铬铸铁组织及性能的影响。试验结果表明,钨元素在碳化物和基体中均匀分布,钨的碳化物以WC1-x、W6C2.54、CW3形式存在,铬的碳化物类型以M7C3、M23C6为主。铸态下,组织为马氏体+奥氏体+碳化物。含钨量为1.0%时,硬度HRC为58～59,冲击韧度为11～12J/cm2,钨含量达到3%时,冲击韧度明显下降,含钨3%的磨损失重最少;经1050℃淬火250℃回火,含钨量为1.0%的硬度HRC为60～61,冲击韧度为8～9J/cm2,磨损失重最少。

Cr20高铬铸铁的摩擦磨损及高温抗氧化性能

以Cr20高铬铸铁作为垃圾焚烧炉排片材质,结合工况条件考察其摩擦磨损及高温抗氧化性能。利用销盘式摩擦磨损试验机研究了合金在260℃下的磨损特性,采用增重法研究了Cr20高铬铸铁在800～1000℃下的氧化动力学,并利用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)分析其恒温氧化后的微观形貌、相组成及其抗氧化机理。结果表明:Cr20高铬铸铁在0～30 h处于快速磨损阶段,磨损量大,之后趋于平缓,磨损机制由磨粒磨损逐渐转变为磨粒磨损+轻微氧化磨损,表面形成的氧化膜在一定程度上起到抗磨作用;当在900℃氧化时,合金表面形成完整的保护膜,无剥落,氧化速度低,抗氧化性能好,随温度继续升高,氧化速度加剧且氧化膜层状剥落,不抗氧化。

Cr系白口铸铁的相间腐蚀机理及其电化学行为

应用定向凝固技术制备了Ｃｒ系白口铸铁，采用萃取法制备碳化物试样，用失重法测得腐蚀速率，并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的相间腐蚀机理，结果表明：（１）Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中存在严重的相间腐蚀，相间腐蚀失重率占合金总腐蚀失重率的一半以上；（２）碳化物的电化学行为不同于合金和基体，一直处于自钝化状态，Ｍ７Ｃ３型碳化物比Ｍ３Ｃ型更耐蚀、更稳定；（３）碳化物与基体两相间的腐蚀电位差是相间腐蚀的驱动力，在此腐蚀过程中，碳化物被保护，基体被加速腐蚀，提高基体的腐蚀电位，不仅可以降低相间腐蚀速率，而且能够大幅度提高 Ｃｒ系白口铸铁的耐蚀性。

高炉衬板用Cr26高铬铸铁热处理工艺研究

利用正交试验法研究了淬火温度、保温时间和回火温度对Cr26高铬铸铁组织与力学性能的影响,并优化了热处理工艺参数。研究结果表明,随着淬火温度的提高,Cr26高铬铸铁淬火硬度随之增加;而延长淬火保温时间,淬火硬度则出现先升高后下降的趋势;三因素对Cr26高铬铸铁热处理后力学性能影响的大小顺序为:淬火温度、回火温度、淬火保温时间。最佳热处理工艺为1000℃×2h,风冷+260℃×2h,空冷,对应Cr26高铬铸铁力学性能为:HRC59.5,αK=8.0J·cm-2,组织为马氏体+M7C3碳化物+二次碳化物+残余奥氏体。

Cr系白口铸铁动态相间腐蚀的定量研究

用定向凝固技术制备Ｃｒ系白口铸铁，用提取相表面富集法制备碳化物试样，用失重法测定样品的腐蚀失重率，并通过电化学法探讨Ｃｒ系白口铸铁在腐蚀介质中的动态相间腐蚀机理.结果表明：（１）Ｃｒ系白口铸铁动态相间腐蚀失重率达Ｃｒ系白口铸铁冲刷腐蚀总失重率的５０％以上，冲刷腐蚀交互作用失重率接近总失重率的２０％；（２）碳化物与基体两相之间的腐蚀电位差是产生相间腐蚀的驱动力.在此过程中，高电位的碳化物为阴极受到保护，而低电位的基体为阳极被加速腐蚀，这是Ｃｒ系白口铸铁产生相间腐蚀的基本原因；（３）溶液的电阻效应使离碳化物越近的基体遭受的腐蚀越严重，也促进相间腐蚀的产生.相间腐蚀发生后，在浆料冲蚀作用下，碳化物因暴露在外，得不到基体的支撑而被折断，加速了材料的流失，严重地影响了Ｃｒ系白口铸铁的使用寿命．

钨对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响

研究了钨元素对Cr20高铬铸铁组织及性能的影响.试验结果表明,钨元素在碳化物和基体中均匀分布,钨的碳化物以WC1-x、W6C2.54、CW3形式存在.铸态组织为马氏体+奥氏体+碳化物.含钨量质量分数为1%时,硬度为56~59 HRC,冲击韧度为10~12 J/cm2,耐磨性是不含钨时的2倍,含钨量达到3%时,冲击韧度明显下降,但耐磨性是不含钨的2.3倍;含钨量为1.0%的试样经1 050℃淬火250℃回火,组织为马氏体+碳化物+少量残余奥氏体,硬度为60~61 HRC,冲击韧度为8~9 J/cm2,其耐磨性是不含钨的3.0倍.