耐磨技术高铬铸铁合金衬板的主要特点是什么?
为解决材料硬度和韧性相匹配的问题,20世纪30年代后期,美国对铬的质量分数为~30^的合金白口铸铁进行了研究,发现铬的质量分数大于12%时,碳化物由渗碳体Fe3C转变为Cr7C3型碳化物,它的硬度高,组织形态为菊花状和条块状,因此韧性大幅度地提高。高铬铸铁合金衬板中铬的质量分数大于11%,铬、碳含量的比值超过4.5。在这种条件下,高硬度M7C3型碳化物几乎全部代替了从M3C型碳化物。型碳化物呈六角形杆状及曲面板条状分布在基体中。
相对于普通白口铸铁或低铬铸铁而言,可以认为高铬铸铁合金衬板 中的碳化物是不连续相,而基体是连续相。也就是说,碳化物对基体的破坏作用大大减小,因而高铬铸铁的韧性优于普通白口铸铁和低铬铸铁。型碳化物的硬度很高,为1300~1800HV,而M7C3型碳化物的硬度只有800〜1200 HV,因此M7C3型碳化物的形成赋予了铸铁以高的硬度。通过添加其他合金元素以及进行适当的热处理,高铬铸铁可以获得不.同的基体组织,以满足各种不同工况对耐磨材料提出的性能要求。高铬铸铁已在许多领域得到广泛应用,如球磨机衬板、磨球、反击破碎机板锤、轧钢机轧辊等。在高铬铸铁发展的同时,各类合金钢由于其高韧性、低成本及良好的耐磨性而得到快速发展。在低冲击或无冲击条件下,高铬铸铁和合金钢以的性能价格比取代了高锰钢。以磨机衬板为例,20世纪60年代之前均采用高锰钢,70年代后即被合金钢和高铬铸铁所代替。三代耐磨材料各有特点,至今仍分别在不同的工况条件下得到广泛的应用。
在冲击载荷作用的冷变形过程中,由于位错密度大量增加,位错的交割、位错的塞积及位错和溶质原子的交互作用使钢得到强化。这是加工硬化的重要原因。另一个重要原因则是高锰奥氏体的层错能低,形变时容易出现堆垛层错,从而为ε马氏体的形成和形变孪晶的产生创造了条件。常规成分的高锰钢的形变硬化层中常可以看到高密度位错、位错塞积和缠结。ε马氏体和形变孪晶的出现使钢难以变形,尤其是后者的作用更大。上述各种因素都使高锰钢的硬化层得到很高程度的强化,硬度大幅度提高。
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压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;
对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;
高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型寿命较低;
不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高,压铸机生产,小批量生产不经济。
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快速凝固技术即在比常规工艺条件下的冷却速度 ( 10-4 - 10K/S) 快得多的冷却条件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液态合金转变为固态的工艺方法。它使合金 材料具有优异的组织和性能 , 如很细的晶粒 ( 通常 <0.1-0.01 um>甚至纳米级的晶粒 ) , 合金元偏析缺陷和高分散度的超细析出相 , 材料的高强度、高韧性等。 快速凝固技术可使液态金属脱开常规的结晶过程 (形核和生长) , 直接形成非晶结构的固体材料 , 即所谓的金属玻璃。此类非晶态合金为远程无序结构 ,具有特殊的电学性能、磁学性能、电化学性能和力学性能 ,己得到广泛的应用。如用作控制变压器铁心材料、计算机磁头及外围设备中零件的材料、纤焊材料等。快速凝固正日益受到多方的重视。
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以上信息由专业从事订制球磨机耐磨衬板生产的辉顺机械配件于2024/7/4 12:08:07发布
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