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高铬抗磨铸铁的特性及应用

来源:未知 佚名 2019-05-28 浏览
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  含铬量为12。30%,含碳量为2.4。3.6%的高铬铸铁,通过高合金化和热处理手段可得到马氏体或奥氏体或二者混合型的基体以及铬的特殊碳化物。这种特殊碳化物为呈六角晶系的Me,C,,其硬度高达HVl200。1600,远高于渗碳体型碳化物和常见的矿物磨检的硬度。这类碳化物的存在是高铬铸铁获得高抗磨性的主要原因、此外,高铬铸铁中的共晶结构与一般铸铁中的莱氏体不同。一般铸铁中的莱氏体呈连续网状,而合高铬的共晶碳化物呈断开的块、条状态。相当于在基体上镶嵌入高硬度的颗粒。因此,不仅抗磨性好,而且大大削弱了高硬度相的脆化作用,相对而言有较好的韧性。

  高铬铸铁中的高硬度马氏体基体,强有力地支承碳化物颗粒,避免工作过程中碳化物从磨损表面脱落,保证了材料的高抗磨性。因此高铬铸铁作为高抗磨材料已有效地应用于破碎、研磨、物料输送等机械和冶金设备。尤其在磨料磨损和冲击磨损的机件(如:破碎机滚筒、料仓衬板、高炉料钟、料斗、运煤槽衬板、磨煤机辊套、轧辊、渣浆泵过流部件等)方面应用更为广泛。

  通过分析衬板在正常的工况条件下的磨损机理及材料相应的特性,确定衬板合理的组织和化学成分,研制中碳低合金耐磨钢ZG40Cr2SiMnMoV,机械性能:σb≥1 200 MPa, HRC≥50, αK≥18 J/cm2.试制后测定工艺性,结合生产实际,制订各工序的操作要点和工艺参数,正式投产,产品符合设计要求,使用寿命为高锰钢衬板的2~3倍,成本持平,是高锰钢理想的替代材料.

  铸造后水韧,就是和用水淬火一样的过程,温度1100摄氏度,获得过饱和的单相奥氏体,因为它的奥氏体能在常温下存在,组织硬度,强度不高,但表面在受到强烈的挤压和摩擦后发生强烈的加工硬化,相变成马氏体并析出碳化物,获得高的耐磨性,而心部还是高抗冲击的奥氏体.表面的硬化层磨损后,露出的心部又产生加工硬化.,水韧后就不再热处理了.否则在加热到250时会变脆

  可以理解为固溶处理!

  一般的水地韧处理为ZGMn13类高锰钢,主要用于承受冲击载荷工作的零件,其它如陆丰所言.奥氏体表面在受到冲击作用时,产生强烈的加工硬化,当硬化层被磨/崩掉后,又露出新鲜的奥氏体,重新硬化,如此反复.

  因其有强烈的加工硬化,故不可采用机械加工方法成形,主要用铸造方法所得,所以为铸钢.

  近年来有降低含锰量的做法,做出中锰钢,同样可以采用水韧处理.

  在模具钢中,早期的(约1982年出版的书中就有此说法)双细化处理工艺第一步有时称之为水韧(或油韧)

  具体为在模具钢进行锻造后,在钢之ACm点上,将钢淬入热水中(称水韧),淬入油中(称油韧),目的在于将碳化物大部分溶入奥氏体中,在淬火后重新高温回火后得到细而均匀的精粒状碳化物.再进行正常(或比正常奥体化温度略低)加热淬火,以期提升模具的韧性,耐磨性.

  锰钢主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件,破坏形式以磨损消耗为主,部分断裂、变形。磨损分为三种:金属构件表面间相互接触并运动的摩擦磨损;其它金属或非金属物料打击金属表面的磨料磨损和流动气体或液体与金属接触导致的冲蚀磨损。耐磨钢的耐磨性能取决于材料本身,而抗磨钢则在不同的工况条件下表现出不同的耐磨性,材料本身和工况条件两者才能决定其耐磨性能。

  铸造耐磨钢和抗磨钢以奥氏体锰钢为主,在一定的条件下经适当热处理的低合金钢也有很好的效果,石墨钢则用于润滑摩擦的工况条件。

  2、高锰钢高锰钢是典型的抗磨钢,铸态组织为奥氏体加碳化物。经1000。C左右水淬处理后组织转变为单一的奥氏体或奥氏体加少量碳化物,韧性反而提高,因此称水韧处理。高锰钢最重要的特点是在强烈的冲击、挤压条件下,表层迅速发生加工硬化现象,使其在心部仍保持奥氏体良好的韧性和塑性的同时硬化层具有良好的耐磨性能。这是其它材料所不及的。但高锰钢的耐磨性只是在具备足以形成加工硬化的条件下才表现出其优越性,其他情况下则很差。

  3、高锰钢的化学成分及力学性能 4、高锰钢的物理性能5、高锰钢由于加工硬化现象,应尽量避免对铸件进行加工。铸件上的孔、槽尽可能铸出。但对高锰钢的加工也并非完全不可能。刀具修整一次进刀加工完的可以进行,不可避免的加工应在铸件工艺设计时放大加工量,以使加工的进刀量避开加工硬化层。 6、高锰钢的焊接性能:高锰钢重新加热时,在250~800。C间存在碳化物析出的脆性温度区间,且铸态高锰钢又存在网状碳化物以及铸造应力,因此,焊接性能很差。高锰钢铸件,应在水韧处理后割冒口或缺陷焊补,焊后应快速冷却。为消除或尽可能减小热影响区,应用小电流,不连续施焊,或边焊边浇水冷却。焊条采用高锰钢焊条或奥氏体不锈钢焊条。若存在加工硬化层,应在焊前去除。

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