高铬铸铁耐磨衬板的热处理工艺改进
我公司生产的高铬合金铸铁,因其耐热耐磨性能好,稀土合金耐磨衬板,广泛用于各大钢铁公司的高炉设备。但由于其脆性大,无论在铸造还是在热处理过程中、极易断裂。据我们过去统计,在热处理时,尺寸约在1000毫米×500毫米×25毫米以下的中小型衬板废品率一般在10~15%,尺寸在此以上的大衬板高时甚至达到50%左右。由于规格繁多,几何形状多样,生产难度较大,每年的平均废品率一般都在16%左右。走访过一些单位,大家都认为衬板开裂的原因很多,与其铸造内在质量、外观质量、尺寸大小、几何形状、化学成分等多种因素有关。但我们认为主要是热处理加热和冷却条件。这种衬板在加热和冷却过程中体积变化特别突出。加热时其体积增大,而冷却时体积缩小。对同一块衬板来说,加热速度过快,体积增大速度上下不一,造成较大应力,导致开裂。这时如注意观察会发现,裂纹通常起源于衬板冷得快的长边中段某处,因为这里的应力聚集大,开口裂得较宽,裂口端部可达3~4毫米,当中部随时间延长逐渐降温收缩后,边缘与中部的收缩量接近一致,高铬铸铁耐磨衬板,裂口便闭合在一起,然而,很长的裂纹已经产生,甚至断开。
高耐磨性 合金层的化学成分中碳含量达4~5%,铬含量高达25~30%,其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上,宏观硬度为HRC56~62,碳化铬的硬度为HV1400~1800,高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布,即使与同成分和硬度的铸造合金相比较,耐磨性能提高一倍以上。 与几种典型的材料耐磨性对比如下:
(1)与低碳钢;20~25:
(2)与高锰钢;5~10:
(3)与工具钢;5~10:
(4)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:
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