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具有優(yōu)異綜合性能的高中低鉻鑄球是耐磨金屬的代表

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2020-11-18 12:05

人類使用鑄鐵已經(jīng)有2400多年的歷史，這可以追溯到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的犁鏵。然而由于鑄鐵韌性差、易開裂、鑄造困難等缺陷，長(zhǎng)期以來一直沒有得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)初由于冶煉和鑄造技術(shù)的進(jìn)步，研究人員對(duì)鑄鐵進(jìn)行了大量的改進(jìn)，特別是鑄鐵的韌性和耐磨性明顯提高，已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的耐磨材料。

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高中低鉻鑄球作為耐磨金屬的代表，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在硬度、韌性、耐磨材料的耐磨性和耐油磨損性等方面具有優(yōu)異的綜合性能。它是一種廣泛使用的高合金耐磨材料，具有優(yōu)異的耐磨性。在鉻高中低鉻鑄球的分類中，含鉻量小于5%的為低鉻鑄鐵，含鉻量為5%-11%的為中鉻鑄鐵，當(dāng)鉻含量高于12%時(shí)，以鐵、碳和鉻為主要成分的改性合金稱為高鉻鑄鐵。

磨損是導(dǎo)致零件消耗和損壞的原因之一，也是造成能源和資源雙重浪費(fèi)、影響安全穩(wěn)定生產(chǎn)的重要因素。因此耐磨材料廣泛應(yīng)用于建材、礦山、化工、農(nóng)機(jī)等生產(chǎn)領(lǐng)域，生物醫(yī)藥、電子信息等特殊行業(yè)對(duì)耐磨材料也有特殊要求，積極探索性能更好的耐磨材料已成為該領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題，所以技術(shù)人員開發(fā)了一種高鉻合金鑄造球及其鑄造方法。在高鉻合金鑄球的配方中，硼原子和碳原子的半徑差較小，可以取代基體中的碳原子，使熔融金屬液中的碳原子增加，有利于提高高鉻鑄鐵的形核率，也可以與碳形成硬質(zhì)碳化物，提高高鉻合金鑄球的硬度和耐磨性；釔能提高合金鑄球的強(qiáng)度和鈍化能力，形成更具保護(hù)性的鈍化膜；銅可以增強(qiáng)基體的密度，強(qiáng)化組織，提高合金的硬度；錳能降低奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的溫度，對(duì)奧氏體有很強(qiáng)的穩(wěn)定作用，使淬火后的合金鑄球中殘留大量殘余奧氏體，特別是與銅、鉬結(jié)合時(shí)，合金鑄球的淬透性能明顯提高，具有協(xié)同作用，進(jìn)一步提高其耐磨性。

鑄造高中低鉻鑄球時(shí)，通過在熔體中加入孕育劑進(jìn)行孕育處理，可以改善石墨形態(tài)和分布，增加共晶團(tuán)的數(shù)量，細(xì)化基體組織，提高鑄球的力學(xué)性能。該技術(shù)的熱處理工藝采用去活、二次淬火和回火，處理后的鑄球內(nèi)部組織平衡，晶粒更細(xì)小，部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，因此該技術(shù)的高中低鉻鑄球具有優(yōu)異的耐磨性和抗沖擊性、硬度高、機(jī)械性能更好、使用壽命長(zhǎng)。


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