淺述耐磨鑄鋼的相關(guān)知識
耐磨鑄鋼是一種抵抗磨料磨損的鋼。這種鋼材還沒有成為一種獨立的鋼種，是鑄造合金的一種，用于用鑄鋼制作的零件，分為鑄造碳鋼件、鑄造低合金鋼和鑄造特種鋼3類。
一.耐磨鑄鋼消失模鑄滲工藝過程
消失模鑄滲工藝過程為：用聚苯乙烯（EPS）泡沫塑料制備試樣模型（模型尺寸為20mm30mm100mm），將配好的耐磨涂料均勻涂于模型表面，耐磨涂層厚度為6mm，<Ahref="http://m.shamspowertech.com/"201087160800.html?20108xxnewsHtmlwww.edry.cnhttp:_xhe_href="http://m.shamspowertech.com/">干燥后將涂有耐磨涂料的模型與澆注系統(tǒng)組合，涂耐火涂料并干燥，埋入干砂中震實，在真空狀態(tài)下澆注鋼水。澆注時EPS模型在高溫下分解氣化，產(chǎn)物在負(fù)壓作用下逸出，而鋼水與模型表面的耐磨涂料層產(chǎn)生熱作用，相互擴(kuò)散，滲透，隨著鋼水的冷卻凝固，形成表面復(fù)合材料鑄鋼。
二.耐磨鑄鋼鑄滲涂料及鑄滲層
2.1鑄滲用耐磨涂料的試驗方法
耐磨涂料的主要組成有WC陶瓷顆粒，鉻鐵，EPS顆粒，添加劑，粘結(jié)劑。鑄滲后WC作為硬質(zhì)顆粒均勻分布于滲層中可提高表面耐磨性；鉻鐵（60%的Cr，粒度為0.074mm）溶于滲層中具有固溶強(qiáng)化作用；EPS采用預(yù)發(fā)過的粒度為0.84mm的顆粒，在鑄滲過程中氣化，可提供鑄滲通道，利于鑄滲；添加劑為自配合金劑，可細(xì)化組織；粘結(jié)劑為12%的聚乙烯醇溶液，將耐磨涂料中各種固體組分粘結(jié)在一起。
取固體粉末攪拌均勻，然后加入體積分?jǐn)?shù)為35%的聚乙烯醇溶液粘結(jié)劑，并充分混合成膏狀涂料。用平刀將涂料涂抹在試樣模型上，涂料層厚度為6mm，放置于干燥室內(nèi)干燥后組模，等待進(jìn)行消失模鑄滲。
WC的粒度如果太小，鑄滲時與鋼水作用而熔化消失，太大時影響工件表面粗糙度，且對鋼水的激冷作用大，不易熔合，故選取0.16mm，0.21mm，0.34mm3種粒度的WC進(jìn)行試驗。WC的含量要充足，選取45%，55%，65%進(jìn)行試驗。鉻鐵的加入量太少時固溶強(qiáng)化效果差，但加入量過大，易在滲層中形成偏析，因此選取鉻鐵含量為0，5%，8%.為研究WC粒度，WC含量，鉻鐵含量對滲層的影響，采用表1的配方進(jìn)行對比試驗。
2.2鑄滲層組織，性能測試
采用BM4XC型金相顯微鏡觀察滲層斷面的組織；采用HB150A型布氏硬度計測試滲層的硬度，鋼球直徑為10mm，載荷為30kN，測試位置為滲層表面；在ML100磨粒磨損試驗機(jī)上測試滲層的耐磨性，磨盤采用360號SiC砂紙，工作載荷為18N，磨盤轉(zhuǎn)速為60r/min，試樣進(jìn)給量為4mm/r，進(jìn)給循環(huán)為20次，磨損試樣的規(guī)格為6mm25mm.
我國的物料破碎·粉磨設(shè)備多年來一直采用高錳鋼。對不同工況條件下各種易損件進(jìn)行磨損失效分析表明，高錳鋼韌性極高，在高沖擊負(fù)荷的條件下可產(chǎn)生加工硬化，從而表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性。但是其屈服強(qiáng)度低，使用中易產(chǎn)生塑性變形·拱凸等，且硬度低，在沖擊負(fù)荷不足夠大的情況下，耐磨性很差。
因此在普通高錳鋼基礎(chǔ)上發(fā)展了合金高錳鋼·中錳鋼及超高錳合金鋼，在普通高錳鋼中加入鉻·鉬·釩·鈦·稀土·鈮·硼等元素而構(gòu)成合金高錳鋼，使屈服強(qiáng)度由635MPa提高到740MPa，用在大型磨機(jī)隔倉板上，箅孔不變形，磨損均勻，用于50kg一下中小型錘頭·顎式破碎機(jī)鄂板等，使用壽命均有所提高，針對中小型沖擊力工況條件，開發(fā)了中錳鋼，用于中小型磨機(jī)襯板，比普通高錳鋼提高壽命50%--80%。
一.耐磨鑄鋼消失模鑄滲工藝過程
消失模鑄滲工藝過程為：用聚苯乙烯（EPS）泡沫塑料制備試樣模型（模型尺寸為20mm30mm100mm），將配好的耐磨涂料均勻涂于模型表面，耐磨涂層厚度為6mm，<Ahref="http://m.shamspowertech.com/"201087160800.html?20108xxnewsHtmlwww.edry.cnhttp:_xhe_href="http://m.shamspowertech.com/">干燥后將涂有耐磨涂料的模型與澆注系統(tǒng)組合，涂耐火涂料并干燥，埋入干砂中震實，在真空狀態(tài)下澆注鋼水。澆注時EPS模型在高溫下分解氣化，產(chǎn)物在負(fù)壓作用下逸出，而鋼水與模型表面的耐磨涂料層產(chǎn)生熱作用，相互擴(kuò)散，滲透，隨著鋼水的冷卻凝固，形成表面復(fù)合材料鑄鋼。
二.耐磨鑄鋼鑄滲涂料及鑄滲層
2.1鑄滲用耐磨涂料的試驗方法
耐磨涂料的主要組成有WC陶瓷顆粒，鉻鐵，EPS顆粒，添加劑，粘結(jié)劑。鑄滲后WC作為硬質(zhì)顆粒均勻分布于滲層中可提高表面耐磨性；鉻鐵（60%的Cr，粒度為0.074mm）溶于滲層中具有固溶強(qiáng)化作用；EPS采用預(yù)發(fā)過的粒度為0.84mm的顆粒，在鑄滲過程中氣化，可提供鑄滲通道，利于鑄滲；添加劑為自配合金劑，可細(xì)化組織；粘結(jié)劑為12%的聚乙烯醇溶液，將耐磨涂料中各種固體組分粘結(jié)在一起。
取固體粉末攪拌均勻，然后加入體積分?jǐn)?shù)為35%的聚乙烯醇溶液粘結(jié)劑，并充分混合成膏狀涂料。用平刀將涂料涂抹在試樣模型上，涂料層厚度為6mm，放置于干燥室內(nèi)干燥后組模，等待進(jìn)行消失模鑄滲。
WC的粒度如果太小，鑄滲時與鋼水作用而熔化消失，太大時影響工件表面粗糙度，且對鋼水的激冷作用大，不易熔合，故選取0.16mm，0.21mm，0.34mm3種粒度的WC進(jìn)行試驗。WC的含量要充足，選取45%，55%，65%進(jìn)行試驗。鉻鐵的加入量太少時固溶強(qiáng)化效果差，但加入量過大，易在滲層中形成偏析，因此選取鉻鐵含量為0，5%，8%.為研究WC粒度，WC含量，鉻鐵含量對滲層的影響，采用表1的配方進(jìn)行對比試驗。
2.2鑄滲層組織，性能測試
采用BM4XC型金相顯微鏡觀察滲層斷面的組織；采用HB150A型布氏硬度計測試滲層的硬度，鋼球直徑為10mm，載荷為30kN，測試位置為滲層表面；在ML100磨粒磨損試驗機(jī)上測試滲層的耐磨性，磨盤采用360號SiC砂紙，工作載荷為18N，磨盤轉(zhuǎn)速為60r/min，試樣進(jìn)給量為4mm/r，進(jìn)給循環(huán)為20次，磨損試樣的規(guī)格為6mm25mm.
我國的物料破碎·粉磨設(shè)備多年來一直采用高錳鋼。對不同工況條件下各種易損件進(jìn)行磨損失效分析表明，高錳鋼韌性極高，在高沖擊負(fù)荷的條件下可產(chǎn)生加工硬化，從而表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性。但是其屈服強(qiáng)度低，使用中易產(chǎn)生塑性變形·拱凸等，且硬度低，在沖擊負(fù)荷不足夠大的情況下，耐磨性很差。
因此在普通高錳鋼基礎(chǔ)上發(fā)展了合金高錳鋼·中錳鋼及超高錳合金鋼，在普通高錳鋼中加入鉻·鉬·釩·鈦·稀土·鈮·硼等元素而構(gòu)成合金高錳鋼，使屈服強(qiáng)度由635MPa提高到740MPa，用在大型磨機(jī)隔倉板上，箅孔不變形，磨損均勻，用于50kg一下中小型錘頭·顎式破碎機(jī)鄂板等，使用壽命均有所提高，針對中小型沖擊力工況條件，開發(fā)了中錳鋼，用于中小型磨機(jī)襯板，比普通高錳鋼提高壽命50%--80%。
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