高铬白口铸铁磨球的新工艺设计
高铬铸铁磨球的生产工艺
着铬含量的提高, 铁液的流动性 降低, 磨球冷裂倾 向增 大, 韧性 下 降 , 磨球 易破 碎 , 同时铬 属 于贵金 属 , 过多 的 增加 铬 造成磨 球 成本 提高 ,综 合各 种 因素考 虑 我们将 铬含 量 控制 在 1%~ 6 4 1%。 1 稀 土 元 素 可有 效 降低 铁 液 中气 体 和 有 害 杂质 . 3 的含 量 , 起到脱 硫 、 除气 、 净化 铁液 作 用 , 可 改善 晶界 并 状况 , 改善流动性提高韧I。 生 因此在实际生产中用稀土 进行 变 质处理 , 以提高 高铬铸 铁磨 球 的韧性 。 14 硅 和锰 硅 降低 淬 透 性 , 易 产 生 索 氏体 , 响 . 且 影 高铬铸铁磨球的耐磨性 ,同时过高的硅含量会使其脆 性趋 势增 加 , 因此 一 般控 制硅 含 量在 ≤l %。锰 是稳 定
Pdt cis产 术 r Cn hu生 技 一 。 iT ne U。 e q
高铬铸铁 磨球 的生产工艺
方 斌( 安徽理 工 大学 , 安徽 淮南市 2 20 3 0 0)
摘要 : 过 中频炉 调整 和 配制 高铬 磨球 合 金成 分 , 通 采用 炉 前稀 土硅 铁 变质处 理 , 球 的冲 击 韧性 可得 到 明显 磨
的 改善 , 经高 温(6 c油 淬 ) 质处 理后 , 再 90I 二 调 磨球 韧 性和 耐磨 性显著 提 高。 践表 明, 种磨 球单 耗低 ( 5 煤 , 实 该 约 8 ) 破 碎 率< . 使 用寿 命 是低铬 磨球 的 23 。 05 %, .倍
关键 词 : 高铬 铸铁 磨球 ; 质处理 ; 变 热处 理 中图分 类号 : G 5 .; 献标 识 码 : ; 章编 号 : 0 — 68 2 1 ) l 2 T 2 12 文 B文 1 6 9 5 (0 0 一 0 1 球磨机 是水 泥 、 电力 、 山等行业 研 磨工 序 的主要 矿 设备 , 磨球 是球磨 机 主要 易损 件之 一 。 化集 团公 司热 淮
铸态高铬铸铁磨球的研究与应用
铸态高铬铸铁磨球的研究与应用引言磨球是一种用于磨料颗粒磨碎的磨料介质,广泛应用于磨矿、水泥、电力、化工等行业中的磨矿机、球磨机、振动磨等设备中。
铸态高铬铸铁磨球具有高硬度、高耐磨性、高抗冲击性和高耐腐蚀性等优点,是目前工业中常用的磨料介质之一。
本文将从铸态高铬铸铁磨球的材料性能、生产工艺、应用领域等方面进行详细介绍,旨在为相关领域的研究者和工程师提供参考和指导。
第一部分铸态高铬铸铁磨球的材料性能1、合金组织结构铸态高铬铸铁磨球的合金组织结构是其材料性能的关键因素之一。
铸态高铬铸铁磨球的主要合金成分是铬和铁,其中铬的含量通常在10%到30%之间,铁的含量则占到合金总量的大部分。
此外,合金中还包含少量的碳、硅、锰、硫、磷等元素,这些元素对于合金的性能也有一定的影响。
铸态高铬铸铁磨球的主要组织结构包括奥氏体、渗碳体和铁素体。
其中,奥氏体是一种高硬度、高强度、高韧性的组织,是铸态高铬铸铁磨球的主要组织结构。
渗碳体则是一种较硬的组织,能够有效地提高磨球的耐磨性能。
铁素体则是一种较软的组织,对于磨球的耐磨性能影响较小。
此外,铸态高铬铸铁磨球中的氧化铬和氧化铁等氧化物颗粒也会对其性能产生一定的影响。
2、硬度铸态高铬铸铁磨球具有较高的硬度,通常在HRC55到65之间。
硬度是磨球的重要性能指标之一,它直接影响磨球的磨损率和使用寿命。
铸态高铬铸铁磨球的高硬度使其能够有效地抵抗磨料颗粒的磨损和碾磨,从而延长磨球的使用寿命。
3、耐磨性能铸态高铬铸铁磨球具有良好的耐磨性能,能够承受高强度的磨料颗粒的冲击和磨损。
这主要是由于铸态高铬铸铁磨球的合金组织结构中包含了高硬度的奥氏体和渗碳体,以及氧化铬和氧化铁等氧化物颗粒。
这些组织结构和颗粒可以有效地抵抗磨料颗粒的冲击和磨损,从而提高磨球的耐磨性能。
4、抗冲击性能铸态高铬铸铁磨球具有良好的抗冲击性能,能够承受高强度的冲击力而不发生断裂或变形。
这主要是由于铸态高铬铸铁磨球的合金组织结构中包含了高强度的奥氏体,能够有效地吸收和分散冲击力,从而提高磨球的抗冲击性能。
高铬铸铁磨球的生产工艺研究
1 材料成分设计
1 . 1 碳 ,
磨 球 的韧 性 。
1 . 4 硅与锰
硅 能够 降低 磨 球 的淬 透性 ,但 是 容 易 出现 索 氏
这对高铬铸铁磨球中的耐磨性有着很大的影响 , 含碳量 的高低直接决定着高铬铸铁磨球 的硬度 体 , 并且硅含量太高会使得磨球脆性增加 ,所 以在通常 与碳化物 。 如果磨球 的含碳量越高 , 那么硬度就越高 ,
针 对 这个 问题 , 解 决 的方 法 是 : 在 面 砂 中经 常 性 地添 加更 多 的新砂 。
. 4 热 处理 工艺 如果是金属型铸造则 可以直接使 高铬铸铁快速 2 冷却下来 , 这样能有效细化晶粒并提升其耐磨性 。 不过 实 施 低 温 退 火 热 处 理 的 主 要 目的 是 消 除 内 应 磨 球 的形状 因其 固有 的特 征使得磨 球 的整体 制造必 须 力 , 本文研究首选方法是盐浴 内退火工艺 , 就熔盐 的
进行 必要 的分析 , 再针对 问题提 出一些解决措施。试验表 明, 磨球机按 照上述 改进 工艺后 , 破碎 率更低 。 工艺也较为 简 洁, 材料 费用更低 , 耐磨 性更好 。 关键词 : 高铬铸铁磨球 ; 生产工艺; 分析研 究 中图分类号 : T G 2 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 — 5 4 5 X ( 2 0 1 3) 0 7 — 0 0 6 6 — 0 2
磨性 , 同时 生产 工 艺较 为便 捷 、 费用 较低 的高铬 铸铁 质 的含量 ,能够起 到 净化 铁 液 、脱 硫 以及 除气 的效
磨球 材 料 。
果, 同时 能够 改善 晶界状 况 , 提 升韧 性 。所 以在 实 际
的生 产 中使 用稀 土实 施 变质 处理 ,这样 能 有 效 提升
高铬铸铁耐磨球热处理工艺
0 引 言 球磨 机 是 水 泥、电 力、选 矿、建 材 等 行 业 中 广 泛 应
用 的 粉 磨 设 备 ,磨 球 作 为 球 磨 机 中 的 磨 矿 介 质 ,既 要 有 高的耐磨性,又要有好的韧性 。 [1] 近年来,随着我 国 工 业的迅速发 展,磨 球 的 消 耗 量 很 大,采 用 改 善 磨 球 性 能、提高其使用寿命 的 方 法,将 产 生 很 大 的 经 济 效 益。 磨球的耐磨性能与其 热 处 理 工 艺 密 切 相 关,本 文 通 过 对高铬合金球成分设 计 和 热 处 理 工 艺 的 实 验 研 究,分 析高铬合金球的金相 组 织 和 性 能 变 化,提 出 了 提 高 高 铬合金球耐磨性的热处理工艺。 1 实 验 材 料 及 方 法 1.1 成 分 优 化 设 计
织和碳化物形貌的改 善,可 使 高 铬 铸 铁 的 性 能 得 以 改 善。主要表现为耐磨性和冲击韧性的提高 。 [4]
(6)微量合金化元素:在高铬铸铁中,由于加 入的 铬大部分进入碳化物,使 基 体 中 铬 浓 度 还 不 足 以 抑 制 珠光体型的转变。为 提 高 磨 球 的 铸 态 淬 透 性,需 加 入 钼 、铜 、钒 、钨 进 行 微 量 合 金 化 ,其 含 量 (质 量 分 数 )均 小 于1.0%。而钼和铜的联合使用可以 很 好 地 提 高 合 金 的 冲 击 韧 度 [5],提 高 磨 球 的 使 用 寿 命 。
(2)铬 :Cr是 保 证 高 铬 白 口 铸 铁 优 异 耐 磨 性 和 韧 性的基本合金元素,其含量决定碳化物的类型。 当 Cr 达到一定量后,继续 增 加 其 含 量 对 于 耐 磨 性 提 高 并 不 明 显 ,过 少 则 不 能 形 成 高 硬 度 的 碳 化 物 (Cr、Fe)7C3 。
金属型高铬铸铁磨球生产工艺
;. #%%& 年 第 ’ 期
热加工
!"#$%&’
铸
造
将以上各配料按规定比例放入混砂机搅拌,逐渐加 水,不宜过湿,搅拌至用手捏团不散即可(也可根据各 自经验配制) 。 (!)涂料 暂使用外购水基涂料(按 "#$ 涂料配 "% 。 & ’%#$ 水混合拌匀使用) ! " 生产工艺规范 为提高磨球质量及工艺出品率,同时也为降低工 人的劳动强度,提高生产效率,我公司采用专用的金 属型模具。 (")用 ()) * ()) * +))(或 !)) * !)) * +)))方 钢从模具背面砸入出气孔顶端,做到既能排气又不跑铁 液;或用!, &!-)) 的石棉绳捻成团塞入出气孔中,塞 入长度为出气孔的 ’ . ,,石棉绳不能过实。 (’)模具初次使用必须进行预热,预热温度为 ’!% & ,%%/ ,保温 ,0 左右。 (,)先将预热后的模具取出,然后把混合好的涂料 装入 喷 枪,向 模 具 球 窝 处 喷 涂,涂 层 厚 度 为 %1" & %1,))。 (()制芯 制芯前应将芯板表面砂粒清除干净。制 下芯时将砂子捣实即可;制上芯时,芯砂与芯板内浇道 部分要实,其余部分要松而不散,且芯砂要高于模具平 面(以防浇注时飞溅粘连模具) 。 (!)合箱 合箱时要检查下型腔球窝处与平面是否 有浮砂,若有应清理干净,以免出现球中夹砂或合箱不 严等不良现象。 (-)喷涂料 喷枪离模具不要太近,以免造成涂料 流淌或厚薄不匀;而离模具太远,则涂层太薄,起不到 保护作用,以涂层均匀而不流淌为宜。 (+)浇注 铁液熔炼采用 %!2 中频炉,酸性炉衬, 温度控制在 "(!%/ 左右。浇注时应遵循慢3快3慢的原则, 即先慢浇点注以固砂、排气,再均匀快速浇注,最后慢 速补缩浇注。 (4)开箱 可根据实际情况自行选择合适的开箱方 法,开箱温度不宜过高,一般待浇口成暗红色后才可开 箱。开箱温度过高,则磨球补缩不好,但开箱温度也不 宜过低,否则可能产生金属液粘连而损坏模具。此外, 开箱周围环境(翻模附近地面)必须保持干燥,不得潮 湿有水。 (5)打磨球 成球后将浇冒口部分轻击敲掉,然后 在砂轮上将断口部分磨圆即可。
高铬白口铸铁与磨球(待续)
由于 高铬 白 口铸铁 具有 优 良的抗 磨性 能 , 以 所 被 广泛 的应用 于磨 煤 、 矿石 破碎 机 、 泥磨 机 、 水 抛丸 机、 泥浆泵等设 备上 的易损件 。
虽 然 高 铬 白 口铸 铁 具有 优 良 的抗 磨 性 能 ,但 是 这种 铸 铁相 当脆 .通 过 热 处理 和加 入 一定 量 合 金元 素来提 高其 冲击 韧性 ,并 且得 到较 大 的进展 ,
铁 的发 展 .就 是 如 何使 韧 性 和 硬度 得 到最 佳 的配
材料 的本 身 硬度有 关 , 而且 也 和磨料 有 关 。当研 磨 体磨 面硬 度 过高 时 ,磨料 对其 擦伤磨 损 就会减 弱 ,
te a r so e itn f h r dn al, a ay e h f e c f h e i u la s nt , t e q a t y s a e a d d sr u in o h b a in r ss t e g n i g b l a ot i s n lz d te i l n e o e r s a u t i n u t d e e h u ni , h p n i i t f t tb o
2 1年第 1 01 期
2 1 01 年 2月
铸
造
设
优质高铬白口铸铁生产新工艺
优质高铬白口铸铁生产新工艺优质高铬白口铸铁常被用于制作承受磨料冲刷、小能量冲击、冷—热交变应力作用、在具有一定酸碱度腐蚀介质和高温下服役使用的铸件。
因此,在提高硬度的前提下,减少铸件的内应力无疑对延长使用寿命和提高使用效率有利。
近年来,随着分级复合变质和其它冶金处理技术的日趋完善和发展,人们在分析传统制造工艺对组织和内应力形成的机制上,试验开发一种运用现代冶金处理技术实现铸态组织:即马氏体+适量残余奥氏体+M7C3,+MC;亚温处理后组织:马氏体+少量残余奥氏体+M7C3,+MC。
本文就生产以马氏体为基体的优质高铬白口铸铁新工艺为例,对此加以介绍。
1冶金处理技术冶金处理技术对优质高铬白口铸铁的改性作用受制于在处理过程中所应具备的相关的动力学条件,其中包括温度和成分浓度条件。
实践也证明,这两个条件对提高高铬白口铸铁的使用寿命至关重要。
高铬白口铸铁的冶炼温度以1 520-1580℃、处理温度1440—1480℃、浇注温度1380-1420 ℃为宜;碳量应控制在2.4%-3.0%范围内。
1.1 变质处理变质处理的作用主要是改善碳化物形态;减少夹杂、净化铁液;细化晶粒;稳定合金元素。
优质高铬白口铸铁采用Re—A1—Bi—Mg复合变质剂对铁液实施分级复合变质,这包括:(1)将稀土和稀土变质剂分别于炉内、炉外进行处理,这样既能细化初晶奥氏体,也能控制铁液凝固过程的结晶。
(2)将变质剂按组分元素在铁液中异质形核生核能的大小,分别溶人铁液,从而不仅有效地脱硫、脱氧、去气和净化了铁液,而且显著增强了变质组织的抗“衰退”能力”。
例如,分级变质工艺是出液前向炉内加入0.06%—0.10%的钛铁和0.3%-0.4%的1号稀土硅铁合金,出铁液前将0.08%-0.12%Si20A150Fe+0.04%-0.08%Mg合金投入铁液包,出铁液时随流加入0.05%-0.10%Bi,转包时在包中加入0.6%-1.0%的1#稀土硅铁合金或在瞬时随流浇注时加入0.04%—0.08%的Ce-RE。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
p si l adm ir sr cu e c bd n atn i o es a eh sn t e by c a g db r a f n t o sbeh r c o tu t r, a iea dm re st wh s h p a o i a l h r e c n e yb e ko e
为 高 铬 白 口铸 铁 的M 型 碳 化 物 的 三 维 开 放 式 C, 骨 架 和 如 图 1 示 的碳 化 物 呈 条 块 状 、 菊 花 状 分 所
等 对 实 现 这 一 工 艺 设 计 目标 极 为 有 利 。 在 控 制 冷 速 +成 分 设 计 + 铸 造 冶 金 处 理 + 热 处 理 过 程 中应 高 度 一 致 地 体 现 工 艺 设 计 的指 导 原 则 , 并 以此 为 据 统 一 于 为 确 定 合 理 工 艺 参 数 而 进 行 的试 验 设 计 和 实施 结 果 的综 合 指 标 考 核 体 系 中 [。 2 ]
A w c i eDe i n o g Ne Te hn qu sg fHi h Chr m eW hieCa tI o i i g Ba l o t s r n Gr nd n ls
WA G Z o g u ,L U G a —u N h n j e I u ny e ( h i iesyo eh oo yadS i c, h 4 0 , hn ) An u v ri f cn lg n ce eWu u2 0 C ia Un t T n 1 0
与 锻 球 、 轧 球 相 比, 高 铬 铸 铁 冲 击 韧 性 低 , 但 是 磨 球 在 磨 机 中 运 行 是 呈 瀑 落 式 下 滑 冲 击 , 属 小 能 量 频 繁 冲 击 类 型 。 而 小 能 量 多 次 冲 击 性 能 主 要 取 决 于 材 质 的 强 度 。 与 低 铬 白 口铸 铁 磨 球 相 比, 高 铬 球 具 有 较 高 的 冲 击 韧 性 ,这 主 要 是 因
Ab t a t s r c :A i h c r m e c s r n g i d n a l ir sr cu e s o l o ss fa c s h g h o a t i rn i g b l m c o tu t r h u d c n ito s mu h a o s
维普资讯
一
画 糍
铸 工 造艺
高铬 白口铸铁 磨球 的新工 艺设 计
王仲珏 , 刘冠岳
( 安徽工程科技学院 , 安徽 芜 铸 铁 磨 球 显 微 组 织应 该 由尽 可 能 多 的硬 组 织体 、碳 化 物 和 马 氏体 组 成 , 同时
应设法减少和控 制零件 中的 内应 力、显微裂纹及 不连续性组织是新工艺 的设计理念 和 目标。从
控制冷速 、成分设计 、铸造 冶金 处理 、热处理等方面较 为一致地体现 了新工艺设 计的原则 。
关 键 词 : 高铬 白 口铸 铁 ; 球 ; 艺设 计 磨 工 中图 分 类号 :T 2 2 文 献 标 识码 :A G5 文 章 编 号 : 17 - 3 0 (0 8 2 0 2 - 3 6 3 3 2 2 0 )0 - 0 8 0
o r i e Th n t e r a e a d c n r l n i e s e s m ir c a k a d n n o ssl r a i a in i a t f a b d . e d c e s o to sd t s . c o r c n o c n i y o g z t p rs c o n i r t n o n o e i n p n i l d g a fn w c n c 。Ne p n i l f e tc n l g c l e i , o f r a l n d sg r c p e a o l e t h is i n o e w r cp e o w h o o ia sg c n o m b  ̄ i n e d n f m o to l g c o t , o o i o e e t m e al r y a d h a e t n , t . r e r s n e . r o c n l o l a e c mp st n s l c , t l g e t a me t e c a er p e e t d r i n r i u n r t Ke y聃 d : Hi h c r m ewh t a t r n Gr d n a l T c n q ed sg r s g h o i c s o ; i i g b l; e h i u e i n e i n
布 , 每 朵 菊 花 是 一 个 共 晶 团 ,菊 花 心 部 的碳 化 物 较 小 , 从 心 部 到 边 缘 逐 渐 粗 大 。这 比起 对 铸 铁 造
成脆 性的宛如海 绵状 的渗碳体 ,里面镶嵌 奥 氏体 的转 变产 物 的莱 氏体 型低 铬 白口铸 铁 使铸 铁 的
抗 磨 性 和 韧 性 明显 提 高 [ 结 合 大 多 的服 役 工 况 。 条 件 , 应 将 高 铬 铸 铁 磨 球 在 获 得 高 硬 度 的前 提 下 进一步 提高韧性 作为进行 工艺设计 的指导 原则 。 这 样 就 确 定 了 其 合 金 显 微 组 织 应 该 由尽 可 能 多 的 硬 组 织 体 、碳 化 物 和 马 氏体 组 成 , 当 然 使 组 织 晶 粒 细 化 ,很 好 地 控 制 硬 相 的 大 小和 分 布 、零 件 中 没 有 内 应 力 、 显 微 裂 纹 及 其 它 组 织 上 的不 连 续 性