单从化学成分来看,应属高铬耐磨铸铁
成分设计基本原理:
1) 碳: 碳为生成共晶碳化物(Cr 、Fe) 7C3的主要元素, 共晶碳化物在耐磨性方面起着重要作用。碳含量越高, 共晶碳化物数量越多, 对耐磨性提高越有利, 但同时对力学性能尤其是冲击韧性将产生不利影响。碳的质量分数应控制在2.5 %~3.6 %。
2) 铬: 随着Cr/ C 比的增加, 共晶碳化物的形貌经历了由连续网状→片状→杆状连续程度减小的过程, 共晶碳化物晶体类型经历由M3C3 →M3C+ M7C3 →M7C3 的变化过程。一般Cr > 10 % ,Cr/ C 为4 %~8 %时能可靠的得到M7C3。
3) 锰、镍、钼、铜: 这几种元素都是调节影响高铬铸铁淬透性的相关元素, 可提高淬透性, 抑制奥氏体基本向珠光体的转变, 促进马氏体基体的形成。其中,当锰、钼联用, 铜、钼共存时, 提高淬透性效果更显著。通常锰0.6 %~0.9 % , 镍< 1.5 % , 钼0.5 %~3 %、铜0.8 %~1.2 %。
4) 硅: 硅是非碳化物元素。一方面, 它显著降低淬透性, 有可能出现铁素
相, 另一方面过多的硅将使韧性下降, 并且在磨损过程中出现剥落现象。但硅可以提高Ms 点减少残余奥氏体量, 并引起脱氧作用。故硅一般控制在
1.0 %以下。
5) 钒、钛; 加入适量钒、钛可以达到细化晶粒, 阻止网状碳化物的目的, 提高硬度, 增加耐磨性。控制量为钒0.15 %~0.3 % , 钛0.08 %~0.15 %。因钒、钛价格昂贵, 一般不加入, 常增加铜含量来代替,
6) 稀土: 采用稀土复合变质剂对高铬铸铁液进行变质处理, 其作用是脱氧和去硫, 从而抑制夹杂物在晶界的偏聚, 可以有效的净化晶界, 从而提高晶界与相界面的强度。另外, 由于稀土元素的偏聚, 吸附在碳化物择优长大的方向上, 使碳化物的生长受到抑制, 使其变的均匀、孤立, 而其他变质元素可形成弥散分布的碳、氮化和物, 阻止晶粒的长大, 从而细化晶粒。变质处理不仅改善了材料的显微组织, 提高了硬度, 也显著提高了材质的冲击韧性。变质剂通常采用稀土硅铁合金, 用量为0.5 %~1.2 %。. |