【正文】 400 KmTBCr20Mo≥46≥450≥58≥650≤41 ≤400 KmTBCr26≥46≥450≥56≥600≤41 ≤400 表13 高鉻鑄鐵件熱處理規(guī)范（GB/T 8623）[7] 牌號(hào) 軟化退火處理 硬化處理 去應(yīng)力處理 KmTBCr12920960186。由于高鉻鑄鐵自身組織的特點(diǎn)，使得高鉻鑄鐵比普通鑄鐵具有高得多的韌性、高溫強(qiáng)度、耐熱性和耐磨性等性能。high chromium cast iron attracted more and more attention. High chromium cast iron has more excellent wear resistance than casting。高鉻鑄鐵是以Fe，Cr，C 為基本成分的多元合金。C以下出爐空冷或爐冷 920980186。1928年該公司首先發(fā)明了鎳硬鑄鐵，把抗磨鑄鐵科技推向了一個(gè)空前高度。（2） 熱處理組織：高鉻鑄鐵要想獲得全M 組織,只有經(jīng)過(guò)熱處理才能達(dá)到。在碳化物與耐磨性的關(guān)系中，耐磨性也是先隨碳化物量增加而提高，當(dāng)碳化物量增加到30%時(shí)，耐磨性的提高就不明顯了。特別是制造承受沖擊載荷的零件更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。一般為少量。并成功用于生產(chǎn)水泥用的球磨機(jī)中，顯著提高了磨球的耐磨性。厚大截面的磨輥襯板需要有一定抗沖擊能力的高鉻鑄鐵品種，用于大型水泥立磨。（4）對(duì)傳統(tǒng)的砂型鑄造方法進(jìn)行改進(jìn)，將傳統(tǒng)材料與現(xiàn)代材料加工方法相結(jié)合，探討了金屬型鑄造、噴涂成型、快速凝固等新工藝在鉻系白口鑄鐵制備中的應(yīng)用，為改善組織形態(tài)、提高鑄件性能提供更廣闊的空間。 熔煉與澆注鐵液由12kg中頻感應(yīng)電爐熔化，鐵液過(guò)熱溫度為1520—1560℃，澆注溫度為1410—1450℃ (1)出爐溫度高鉻鑄鐵的熔點(diǎn)比一般鑄鐵高約為1200℃，出爐溫度約為1500℃，熔煉選用中頻感應(yīng)電爐。 （a） （1000） 圖31 高鉻鑄鐵的鑄態(tài)金相組織 高鉻鑄鐵的熱處理態(tài)組織高鉻鑄鐵加入釩元素?zé)崽幚砗蟮慕M織為馬氏體+碳化物+彌散分布的二次碳化物，如圖32所示。 （a）釩含量為0 （b）% （c）%圖33試樣的斷口形貌（a） 圖所示為未加釩元素試樣的斷口形貌，電鏡下可觀察到較大的斷裂面，斷口呈冰糖狀，肉眼觀察可見(jiàn)斷口呈晶粒狀，顏色略顯明亮，是沿晶斷裂。%時(shí)，熱處理溫度為1000附近時(shí)，其力學(xué)性能最佳[30]。釩是強(qiáng)烈的碳化物形成元素，可以穩(wěn)定高鉻鑄鐵中的碳化物，鑄態(tài)時(shí)，釩和碳不僅能形成初生碳化物，而且形成二次碳化物，降低奧氏體中碳的濃度，使奧氏體不穩(wěn)定，提高馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms ，在鑄態(tài)容易獲得馬氏體。當(dāng)?shù)竭_(dá)某一溫度后，溶解度大于奧氏體中的實(shí)際含量時(shí)，將導(dǎo)致已析出的二次碳化物重新溶入奧氏體，此時(shí)的奧氏體中合金元素及碳元素含量增高，從而導(dǎo)致白口鑄鐵的淬透性增高。 斷口形貌觀察從擺錘式?jīng)_擊斷裂試樣上截取斷口部分，經(jīng)丙酮清洗后在掃描電子顯微鏡（SEM）下進(jìn)行斷口形貌的觀察。(2)高鉻鑄鐵的收縮量與鑄鋼相近，%2%進(jìn)行計(jì)算[19]。（4）)超高鉻鑄鐵系高合金材料鑄造性能不佳要使之穩(wěn)定生產(chǎn)在鑄造生產(chǎn)工藝方面還要做大量的工作 高鉻鑄鐵的研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)鑄造工作者關(guān)于鉻系白口鑄鐵的研究主要集中在化學(xué)成分選擇、熱處理工藝確定、變質(zhì)劑選擇、良好碳化物類(lèi)型的獲得及磨損機(jī)理研究等領(lǐng)域。西安交通大學(xué)研究的Cr28%左右的高鉻鑄鐵和利用稀土變質(zhì)處理的高鉻鑄鐵耐沖刷腐蝕性能優(yōu)越，可望成為渣漿泵過(guò)流件的新材料。磨球既要有高的耐磨性，又要有高的韌性。鑷：鎳不溶于碳化物，而無(wú)限固溶于鐵，有擴(kuò)大鐵的奧氏體相的作用，是穩(wěn)定的奧氏體的主要的合金元素。溶于奧氏體中的硅可減少鉻的溶解量。提高含碳量, 增加碳化物數(shù)量, 提高耐磨性。然而,既使在高溫時(shí)碳化物的析出也是很慢的,在中等冷速、室溫時(shí)仍可能有顯著數(shù)量的過(guò)飽和A殘留。C保溫28h，出爐空冷或爐冷 KmTBCr269601060186。我國(guó)抗磨白口鑄鐵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T8623）規(guī)定了高鉻白口鑄鐵的牌號(hào)、成分、硬度及熱處理工藝和使用特性。 課題背景 課題背景高鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵﹑鎳硬鑄鐵發(fā)展起來(lái)的第三代耐磨材料。 關(guān)鍵詞：高鉻鑄鐵；鑄造；耐磨性；摩擦磨損； Abstract Because of its superior performance, wear resistance。剛凝固下來(lái)的高鉻鑄鐵中基體是奧氏體，這種奧氏體在加熱至較高的溫度下才是穩(wěn)定的， 而且被C、Cr 等元素所飽和。C保溫26h，出爐空冷 200300186。1974年為紀(jì)念國(guó)際GIFA，在杜賽爾多夫展覽會(huì)上展示了名為“神秘1號(hào)”和“神秘2號(hào)”[9]。高鉻鑄鐵的熱處理有高溫?zé)崽幚?、亞臨界熱處理等[12]。碳化物含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）可用下式估算：碳化物含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）=【W(wǎng)（C）】+【W(wǎng)（C）】%[14]鉻除與碳形成碳化物外，尚有部分溶解于奧氏體中提高淬透性，當(dāng)碳量不變?cè)黾鱼t量，或鉻量不變降低碳量，均能使淬透性提高。% ～ %。 高鉻鑄鐵的性能只有碳化物得到的基體強(qiáng)有力支撐不剝落，軟的基體剝落后，硬的質(zhì)點(diǎn)起到抗磨作用，這種組織才能耐磨。中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司檢廠已研制成功并投入生產(chǎn)了一種磨球，它是用自行研制的特高鉻耐磨合金鑄鐵制成，由于其具有良好的耐磨性及韌性，用它制作的磨球應(yīng)用在該公司氧化鋁廠原料車(chē)間球磨機(jī)上，獲得了很大的成功。沈陽(yáng)重型機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)研制的高鉻鑄鐵襯板，已使用在各種系列立磨、中速磨上[4]?？傊?，國(guó)內(nèi)外鑄造工作者對(duì)提高鉻系白口鑄鐵性能、充分挖掘鉻系白口鑄鐵功能已進(jìn)行了廣泛、系統(tǒng)的研究，在提高鑄鐵綜合力學(xué)性能和性能) 價(jià)格比方面都取得了顯著成果。(2)爐襯采用酸性或堿性爐襯均可，爐襯的配比、打結(jié)、烘干和燒結(jié)均按常規(guī)工藝進(jìn)行。未加釩的組織中碳化物比較粗大，呈長(zhǎng)片狀或長(zhǎng)條狀，有尖銳棱角，并以網(wǎng)狀碳化物存在。（b）%時(shí)的斷口形貌。%的高鉻鑄鐵中，隨釩含量增加，沖擊韌度增加，硬度也相應(yīng)增加。 洛氏硬度 釩含量對(duì)洛氏硬度的影響表32 試樣的釩含量與洛氏硬度值釩含量0%%測(cè)量值1測(cè)量值2測(cè)量值3平均值 洛氏硬度圖圖35 釩含量與洛氏硬度坐標(biāo)圖 結(jié)果分析在試樣中加入釩元素后，釩在結(jié)晶時(shí)可作為外來(lái)核心，明顯控制結(jié)晶過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大和碳化物晶界的移動(dòng)，從而細(xì)化組織，改善碳化物分布，減少粗的柱狀晶組織，改善性能。 另一方面，當(dāng)加熱溫度超過(guò)其共析轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，隨著加熱溫度的升高，奧氏體中碳元素及合金元素的溶解度也隨之升高。下圖（22）為沖擊試樣圖[20] 圖22 沖擊試樣 測(cè)試樣的洛氏硬度值試驗(yàn)所用的硬度計(jì)為HR150T型洛式硬度計(jì)，從做完沖擊試驗(yàn)的鑄件中隨機(jī)抽取一根進(jìn)行硬度檢測(cè)，在鑄件的不同部位測(cè)量3點(diǎn)，取其平均值為該組高鉻鑄鐵的硬度值（HRC）。另外，為獲得細(xì)晶粒組織和好的表面質(zhì)量，在鑄件外形不太復(fù)雜的情況下，金屬型鑄造也被廣泛采用。（3）對(duì)超高鉻鑄鐵的基礎(chǔ)研究還十分薄弱如對(duì)成分、組織、熱處理工藝與性能之間的關(guān)系缺乏系統(tǒng)研究，對(duì)失效機(jī)理的分析工作亦十分薄弱。蔣業(yè)華等人研究發(fā)現(xiàn)，鑄態(tài)和熱處理態(tài)兩種狀態(tài)下的Cr28高鉻鑄鐵的腐蝕磨損性能與高鉻鑄鐵標(biāo)樣Cr15Mo3相比都有顯著地提高，表現(xiàn)出優(yōu)越的耐腐蝕磨損性能[2]。球磨機(jī)是水泥、電力、礦山等行業(yè)研磨工序的主要設(shè)備，磨球是球磨機(jī)主要易損件之一。調(diào)整高鉻鑄鐵的鉻碳比、硅錳比( 提高硅含量) 、控制合適的加錳量，還可以通過(guò)熱處理( 鑄件奧氏體化后空冷) 手段制造出具有奧氏體－ 貝氏體組織的高鉻鑄鐵，這種高鉻鑄鐵的綜合的機(jī)械性能和抗磨能力都是很好的，故這里選取含Mn: % ～ % 。這些強(qiáng)度性質(zhì)的改善，對(duì)于提高材料的抗磨能力是有益的。碳量決定碳化物數(shù)量。當(dāng)達(dá)到共析轉(zhuǎn)變溫度范圍(760～595 ℃) 以下時(shí),不穩(wěn)定的A 依據(jù)冷速可以轉(zhuǎn)變成珠光體、貝氏體或馬氏體。C保溫26h，出爐空冷 200300186。高鉻鑄鐵一般泛指含Cr量在1130%之間，%之