高鉻鑄鐵

高鉻鑄鐵

高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱,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。

抗磨白口鑄鐵國家標準

高鉻鑄鐵高鉻鑄鐵
我國抗磨白口鑄鐵國家標準(GB/T8263)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。其典型成分及工藝如下表:

表1 高鉻鑄鐵的牌號及化學成分(%)


牌號
C Mn Si Ni Cr Mo Cu P S
KmTBCr12 2.0-3.3 ≤2.0 ≤1.5 ≤2.5 11.0-14.0 ≤3.0 ≤1.2 ≤0.10 ≤0.06
KmTBCr15Mo 2.0-3.3 ≤2.0 ≤1.2 ≤2.5 11.0-18.0 ≤3.0 ≤1.2 ≤0.10 ≤0.06
KmTBCr20Mo 2.0-3.3 ≤2.0 ≤1.2 ≤2.5 18.0-23.0 ≤3.0 ≤1.2 ≤0.10 ≤0.06
KmTBCr26 2.0-3.3 ≤2.0 ≤1.2 ≤2.5 23.0-30.0 ≤3.0 ≤1.2 ≤0.10 ≤0.06

表2 高鉻鑄鐵的硬度


牌號
鑄態或去應力處理 硬化態或硬化態去應力處理 軟化退化態
HRC HBW HRC HBW HRC HBW
KmTBCr12 ≥46 ≥450 ≥56 ≥600 ≤41 ≤400
KmTBCr15Mo ≥46 ≥450 ≥58 ≥650 ≤41 ≤400
KmTBCr20Mo ≥46 ≥450 ≥58 ≥650 ≤41 ≤400
KmTBCr26 ≥46 ≥450 ≥56 ≥600 ≤41 ≤400

表3 高鉻鑄鐵件熱處理規範


牌號
軟化退火處理 硬化處理 去應力處理
KmTBCr12 920-960℃保溫1-8h,緩冷至700-750℃保溫4-8h,冷至600℃以下出爐空冷或爐冷 920-980℃保溫2-6h,出爐空冷 200-300℃保溫2-8h,出爐空冷或爐冷
KmTBCr15Mo 920-960℃保溫1-8h,緩冷至700-750℃保溫4-8h,緩冷至600℃以下出爐空冷或爐冷 920-980℃保溫2-6h,出爐空冷 200-300℃保溫2-8h,出爐空冷或爐冷
KmTBCr20Mo 960-1000℃保溫1-8h,緩冷至700-750℃保溫4-10h,緩冷至600℃以下出爐空冷或爐冷 960-1020℃保溫2-6h,出爐空冷 200-300℃保溫2-8h,出爐空冷或爐冷
KmTBCr26 960-1060℃保溫2-6h,出爐空冷

美國高鉻鑄鐵執行標準為ASTMA532M,英國為BS4844,德國為DIN1695,法國為NFA32401。俄羅斯在前蘇聯時期曾研製了12-15%Cr、3-5.5%Mn,壁厚達200mm的球磨機襯板,現執行ҐOCT7769標準。特別值得一提的是在近一個世紀裡,曾為抗磨白口鑄鐵做出了卓越貢獻的美國克萊梅克斯(Climax)鉬業公司。1928年該公司首先發明了鎳硬鑄鐵,把抗磨鑄鐵科技推向了一個空前高度。1974年為紀念國際GIFA,在杜賽爾多夫展覽會上展示了名為“神秘1號”和“神秘2號”。即經典的高鉻抗磨鑄鐵153(Cr15Mo3)和1521(Cr15Mo2Cu),現如今克萊梅克斯公司執行高鉻鑄鐵標準如下,

表4 美國Climax鉬公司規定的高鉻鑄鐵成分(質量分子數)%


成分
牌號
12-1 15-3 15-2-1 20-2-1
超高碳 高碳 中碳 低碳
C 3.0-3.5 3.6-4.3 3.2-3.6 2.8-3.2 2.4-2.8 2.8-3.5 2.6-2.9
Cr 11-14 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 18-21
Mo 0.5-1.0 2.5-3.0 2.5-3.0 2.5-3.0 2.4-2.8 1.9-2.2 1.4-2.0
Cu <1.0 - - - - 0.5-1.2 0.5-1.2
Mn 0.5-0.8 0.7-1.0 0.7-1.0 0.5-0.8 0.5-0.8 0.6-0.9 0.6-0.9
Si 0.5-0.8 0.3-0.8 0.53-0.8 0.3-0.8 0.3-0.8 0.4-0.8 0.4-0.9
S <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05
P <0.10 <0.10 <0.10 <0.10 <0.10 <0.06 <0.06
空冷時不出現珠光體的最大斷面(mm) - 70 90 120 200① >200
硬度HRC 鑄態 60-67 51-56 50-54 44-48 50-55 50-54
淬火 62-67 60-65 58-63 60-67 60-67
退火 40-44 36-42 35-40 40-44 38-43

註:①碳含量為下限時,大斷面中可能出現貝氏體。

用途

在採礦、水泥、電力、築路機械、耐火材料等方面套用十分廣泛,常見於襯板,錘頭,磨球材質。

80年代以後更被廣泛用於拋丸清理機的室體製作和拋丸器葉片、襯板的製作上,能非常有效防止高速密集的彈丸束擊穿鋼板殼體。

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