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变质处理提升中铬铸铁材料性能

2021-11-09张华聪

重庆电力高等专科学校学报 2021年5期

苏 伟,张华聪

(国家电投集团重庆合川发电有限公司,重庆 401536)

由于铬能有效改变白口铸铁的组织和性能,显著提高材料的抗磨能力,且铬资源相对丰富,价格适中,多年来,国内外的科研人员对铬白口铸铁进行了大量的研究[1]。目前,铬白口铸铁在电力、矿山、水泥等重工业部门都得到了广泛的应用[2-4]。高铬铸铁是目前国内外使用最为广泛的耐磨铸铁,但制造成本较高。中铬铸铁由于铬含量较高铬铸铁偏低,因此成本优势较为明显,是诸如球磨机衬板等常用的材料。但中铬铸铁碳化物大多为MC3型碳化物,材料的耐磨性、韧性较高铬铸铁都有较大幅度降低[5],这在一定程度上限制了中铬铸铁的应用范围。添加变质剂改善铬白口铸铁的组织,是提高其性能的常用手段。本文对中铬铸铁Cr6进行复合变质处理后,针对变质处理对其组织和性能的影响进行了研究。

1 试验材料及方法

原材料为CrMoMnTi合金,利用KGPS-1000型中频熔炼炉进行熔炼,浇注温度为1 480~1 520 ℃。采用稀土硅、钛铁为变质剂,变质处理为钢水冲包。铸造后的热处理工艺:900 ℃加热保温2 h后用环保淬火液淬火,360 ℃回火。未经变质处理的对比材料除不添加变质剂,其他工艺均与变质处理的相同。Cr6的化学成分如表1所示。

表1 中铬铸铁Cr6的化学成分(质量分数) %

从浇注好的Cr6铸锭上截取部分并将其加工成相应的试样。其中磨损试样的规格:30 mm×25.5 mm×10 mm,冲击试样为按《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》(GB/T 229—2010)加工的标准U型缺口试样,拉伸试样直径d0=5 mm,标距L0=25 mm。……

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