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高鉻鑄鐵屬金屬耐磨材料、抗磨鑄鐵類鉻系抗磨 鑄鐵的一個重要分支,是繼普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵而發展起來的第三代白口鑄鐵。早在1917年就出現了第一個高鉻鑄鐵專利。高鉻鑄鐵一般泛指含Cr量在11-30%之間,含C量在2.0-3.6%之間的合金白口鑄鐵。我國抗磨白口鑄鐵國家標準(GB/T8623)規定了高鉻白口鑄鐵的牌號、成分、硬度及熱處理工藝和使用特性。高鉻白口抗磨鑄鐵(以下簡稱高鉻鑄鐵)是一種性能優良而受到特別重視的抗磨材料。它以比合金鋼高得多的耐磨性,和比一般白口鑄鐵高得多的韌性、強度,同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能,加之生產便捷、成本適中,而被譽為當代最優良的抗磨料磨損材料之一。
1、高鉻鑄鐵容易開裂。在鑄造工藝設計上注意不讓鑄件收縮受阻,以免造成開裂。
2、高鉻鑄鐵鑄件在鑄型中應充分冷卻,然后開箱。開箱過早,開箱溫度過高,是鑄件開裂的主要原因。
3、高鉻鑄鐵采用金屬型鑄造時,澆注溫度應保持在150℃以上,以免鑄件冷卻太快開裂。
4、高鉻鑄鐵采用高溫空淬,中低溫回火的熱處理,獲得高硬度的馬氏體基體。
5、高鉻鑄鐵在熱處理前的鑄態基體組織取決于鑄態冷卻速度的高低。冷卻速度高時通常為奧氏體基體:隨冷卻速度降低逐漸開始析出部分馬氏體、珠光體和奧氏體的混合物。:冷卻速度進一步降低,可能獲得珠光體基體的組織。
6、高鉻鑄鐵一般根據鉻含量和零件壁厚選擇最佳淬火溫度。淬火溫度越高,淬透性越高,但淬火后形成殘留奧氏體數量有可能越多。Cr15高鉻鑄鐵的淬火溫度940-970℃,Cr20高鉻鑄鐵的淬火溫度960-1010℃。保溫時間根據壁厚選擇。一般2-4h,壁厚零件4-6h。
7、空淬后的高鉻鑄鐵存在較大的內應力,應盡快進行回火熱處理。
8、對一些形狀復雜、壁厚形成懸殊的高鉻鑄鐵鑄件應嚴格
控制升溫溫度(≤50℃/h),以免鑄件開裂。有時采用階梯式升溫(在200℃、400℃、600℃停留2-3h)更為安全,在700℃以上升溫可以適當加速。但不超過150℃/h。
9、保溫時間應視鑄件壁厚、裝爐量、狀態和升溫速度等因素綜合考慮,以免由于部分鑄件或鑄件的心部因保溫時間不足而出現淬不透。
10、高鉻鑄鐵出爐應進行脫氧處理。通常在爐中加0.5%錳鐵進行預脫氧,在爐中加0.25%硅鐵進行初脫氧,在包中加0.05%鋁進行終脫氧。
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