高铬合金耐磨铸铁生产技术
试分析高铬铸铁的生产工艺要点
试分析高铬铸铁的生产工艺要点摘要：近年来，国内对高铬铸铁的生产形成了一套较为统一和科学的生产方法和体系，但在具体生产工艺上，仍有很多值得注意的地方，文章结合生产实际对高铬铸铁的生产工艺要点进行了分析，这对提高和改进高铬铸铁的生产工艺具有重要意义。
关键词：高铬铸铁；生产工艺；要点目前我国高铬铸铁的生产工艺研究稳步推进。
已经形成了较为统一和科学的生产工艺和体系，但是国内高铬铸铁铸件的质量却参差不齐，在实际生产过程中还有很多需要引起我们注意的问题，文章结合对高铬铸铁的生产工艺的多年研究和生产实践，详细论述了高铬铸铁生产工艺中的常见要点，希望能为高铬铸铁的生产提供有力的参考。
1高铬铸铁生产工艺简述在铸铁铁件生产领域，高铬铸铁的生产和应用一直备受关注，由于高铬铸铁的优良的耐磨性和抗氧化性，在工业领域应用十分广泛，是一种十分可贵的合金碳化物，因此，高铬铸铁可以用于制造许多性能优良、抗外力磨损和适应高温差和流量冲击以及能抗酸碱和高温氧化物质的铸件。
因此，就高铬铸铁的生产工艺而言，就需要在提高硬度的前提下，尽可能减少铸件的内应力，增加抗磨性，因为这无疑对延长使用铸件寿命和提高铸件的使用效率十分有利。
因此对于高铬铸铁生产工艺的研究就必须充分考虑到合金碳化物的选择和熔炼技术，包括炉前处理工艺和铸造工艺的设计。
近年来，随着复合变质处理技术和其它冶金处理技术的不断革新与进步，业内研究者在对传统冶金技术和高铬铸铁冶炼和生产工艺分析的基础上，通过不断试验，开发一种更现代冶金处理技术。
这一技术主要通过实现铸态组织和亚温处理的马太组织来实现。
这一先进生产工艺的发展和应用，改变了过去高铬铸铁在生产上的单一、简单的工艺设计流程。
优质高铬铸铁一般由马氏体，部分合金碳化物和少量残余奥氏体等组成，在金属领域曾被誉为“第三代金属抗磨材料”，因为其具有优良的合金抗磨性能，此外在矿山、水泥、冶金、水电等重工业领域，高铬铸铁的应用也十分的广泛。
高铬合金耐磨铸铁的工艺流程
１ 高铬铸铁的成分及熔炼
行浇注。
高铬铸铁 的成分 。 高铬铸铁 中含有较多的碳 和铬 ， 他 们的作用 主要是确保铸铁 中碳化物的形态和数量 。随着 在高铬铸铁 的铸造过程 中， 当注意以下几个要点。 应 含 ｃ量的提高 ，碳化物会逐渐增多 。 ｒ Ｃ／ Ｃ比值增加后 ， 共 第一 ， 由于高铬铸 铁的铸造性能 比较差 ， 具有热 导率低 、 晶碳化物 的形貌会经历 由连续网状到片状再到杆状连续 收缩量大以及塑性差等特点 ，而且有 比较 大的热裂 以及 程度减小 的一个过程 。 研究表明 ， 在共 晶碳化物保持不变 冷裂倾 向，因此在铸造工艺方面需要把铸铁 和铸钢 的特 的情况下并且 Ｃ Ｃ为 ６ ７１ ， ｄ ． ６～ ．时 高铬铸铁有着最好的 点进行结合来考虑 问题 ，另外还需要注意铸件 的补缩问 抗裂纹扩展能力 。 在实际生产 中 ， 了提高高铬铸铁 的工 题 ， 为 处理 的原则 与铸 钢件类似 。 需要注意 的是 ， 因为合金 艺 水 平 以 及力 学 性 能 ， 了通 过 调 整 铬 、 的 含 量外 ， 除 碳 还 中的铬容 易在铁液表面结膜 ，造成铁液从表 面上看起来 需 要 一 些 辅 助 的合 金 元 素 ， 如 钼 、 、 、 等 等 。 外 流 动 性 较 差 ， 事 实 上铁 液 的 流 动 性 是 比较 好 的 。 二 ， 例 镍 钒 铜 另 但 第 在有些 时候也会用到硅和锰等作为辅助合金元素。辅助 高铬铸铁 的造型应当使 用水玻璃硅砂等强度 比较高而且 元素对于产生抗磨组织 、提高高铬铸铁的耐磨性起着不 具有 良好透气性 的砂型 ，造型上可以使用耐火度较高的 可或缺 的作用。这些合金元 素有些是 以碳 化物 的形式成 铝粉或者镁粉等涂料 。 除此之外 ， 了保证表面质量 ， 为 可
河北工业大学科技成果——新型高铬耐磨铸铁的制造技术
河北工业大学科技成果——新型高铬耐磨铸铁的制造技术项目简介
本项目的新成果在国内属领先水平，主要体现在：改善高铬铸铁冶金材质，提高其韧性，扩大其应用范围，具体情况如下：
1、对高铬铸铁合理化学成分的选择、化学成分对组织和性能的影响规律及作用机理进行了系统研究，在保证硬度的基础上，尽可能提高高铬铸铁的冲击韧性和耐磨性，以保证耐磨件在冲击载荷、磨料磨损工况下的稳定使用。
2、对高铬铸铁生产中，孕育处理、变质处理等工艺手段进行试验研究，以增加形核率、细化晶粒、改变特定相形貌、改善铸件微观组织结构，为提高铸铁性能提供有效的辅助工艺措施。
3、对传统的砂型铸造方法进行改进，将传统材料与现代材料加工方法相结合，探讨金属型铸造、喷涂成型、快速凝固等新工艺在铬系白口铸铁制备中的应用，以提高铸件性能提供更广阔的空间。
产品实物
市场前景
高铬铸铁作为高抗磨材料已有效地应用于破碎、研磨、物料输送等机械和冶金设备。
尤其在磨料磨损和冲击磨损的机件（如：破碎机滚筒、料仓衬板、高炉料钟、料斗、运煤槽衬板、磨煤机辊套、轧辊、
渣浆泵过流部件等）方面应用更为广泛。
规模与投资根据企业具体生产规模而定，投资少，见效快。
生产设备感应电炉和电弧炉熔炼设备及其铸造配套生产设施。
效益分析年产5000吨，产值4000万元，利润800万元。
合作方式合作开发。
高铬合金铸造工艺流程
高铬合金铸造工艺流程
1、原料准备：首先需要将高纯度的铸铁合金、铬铁、钒铁、硅铁等原料按一定比例称量，为熔炼做准备。
2、熔炼：将准备好的原料放入电炉中进行熔炼。
在熔炼过程中，需要注意保持炉温恒定和炉气流畅，以保证原料能够充分熔化。
此外，对于高铬合金材料，还需要进行微合金化处理和调质，以改善其性能。
3、铸造：熔炼好的铁水经过调整后浇筑到模具中成型。
这一步骤可以采用独特的金属模或砂模浇铸成型工艺。
对于高铬钢球的生产，还可以运用先进的无水化树脂砂造型技术。
4、热处理：铸造完成后，需要对产品进行高温淬火+回火处理。
这一过程旨在获得马氏体基体，从而达到较高的硬度和耐磨性。
对于高铬铸铁，如果不含其他合金元素，空淬能淬透的最大直径为20mm，要提高淬透性，必须加入合金元素。
高铬铸铁生产工艺
高铬铸铁生产工艺高铬铸铁是一种具有高硬度、高耐磨、高抗腐蚀性能的合金材料，在工业生产中被广泛应用于制造耐磨耗零部件，如球磨机磨球、破碎机锤头等。
下面将介绍高铬铸铁的生产工艺。
首先，高铬铸铁的原材料主要由高铬铁、高碳铬铁和铁水组成。
高铬铁是指铁含量大于90%的合金铸铁，其中铬含量在12-30%之间；高碳铬铁是指铬含量在15-30%之间，碳含量在2-4%之间的合金铸铁。
将高铬铁和高碳铬铁与铁水按一定比例配料，放入电炉中加热熔化。
炉温要控制在1600-1650℃，保证合金的熔化。
其次，炉温达到设定温度后，将炉渣清理干净，然后加入球化剂。
球化剂主要含有稳定性好、还原性强的合金化合物，如硅铬合金、硅钙合金等。
球化剂可以改善高铬铸铁的球化效果，保证铸件的组织均匀致密，并提高其硬度和耐磨性能。
然后，将经过球化处理的合金液倒入砂型中，进行铸造。
铸造时要确保砂型的质量，避免产生缺陷和砂眼。
此外，还需控制浇注温度和浇注速度，以避免铸件出现裂纹和内部组织不均的情况。
浇铸结束后，等待铸件冷却至室温。
最后，将冷却好的铸件进行退火处理。
退火温度一般控制在900-950℃，并保持一定的保温时间。
退火可以消除铸件内部的残余应力，改善铸件的塑性和韧性，并提高其综合性能。
退火结束后，进行表面处理，如修整、打磨等，以保证铸件的表面光洁度和精度。
需要注意的是，在高铬铸铁的生产过程中，应严格控制炉温、浇注温度和退火温度，以及其他工艺参数的操作。
同时，还要进行严格的质量控制，对生产中的原材料和成品进行检测和测试，确保生产的高铬铸铁具有良好的质量和性能。
综上所述，高铬铸铁的生产工艺包括原料配料、熔化、球化、铸造、退火和表面处理等步骤。
通过科学的操作和严格的质量控制，可以获得具有高硬度、高耐磨、高抗腐蚀性能的高铬铸铁材料，满足工业生产的需求。
高铬铸铁实用生产工艺
高铬铸铁实用生产工艺高铬合金锤头标准生产工艺一、材质牌号:KMTBCr20Mo二、化学成分:C% Si% Mn% S% P% ΣRe% 2.70-3.05 0.40-0.90 0.60-1.0 <0.05 <0.05 加入量0.3Cr% Mo% Ti% V% Cu% B% 18-22 0.2-0.5 0.1-0.2 0.1-0.2 0.4-0.8 加入量0.01三、常用原材料:高碳铬铁:60#～65#,C,4.0,10.0%,高碳锰铁:70#～75#,C,3.0,7.0%,钼铁:55#～60#,C?1.0%,钛铁:30#～40#,C,0.1,0.3%,钒铁:40#～50#～75#,C=0.3-1.0,硼铁:20#～25#,C=1.0-2.5%,稀土硅:5,8～8—11～1,15等,硅铁:75#～C?1.5%,紫铜:Cu?99.99%,增碳剂:石墨电极粉～C?95%,废钢:普通碳素钢、合金钢等钧可,生铁:低磷杂铁、Q10、Q12、Q16、Z14、Z18～,含铅、含锡的不能加,轴瓦、锉刀、高磷铸铁、高硅铸铁、硅钢片等不加或少加,。
四、冶炼步骤:1、首先混合加入生铁、废钢、铬铁三种原材料融化铁水,2、取样分析化学成份,3、继续加少量回炉料等待化验结果,4、根据化验结果调整含碳量～并加回炉料至炉满,5、加入钼铁～铜,,钼较难融化～但又要尽量减少烧损～故一定要掌握好加入时间,铜不烧损～可随时加入,6、一边升温一边于约出铁前7分钟加入钒铁,,需要增硅的在此时加入硅铁,7、出铁前4,5分钟加入锰铁,8、出铁前3,5分钟先插入铝线～然后再加入钛铁,9、打渣出炉,10、稀土硅放置在吊包底部～冲击融化。
11、铁水镇静2—3分钟～开始浇注。
五、造型工艺:一,涂料组成1、耐火骨料:石英砂或钢玉砂,当铸件粘砂严重的时候～第一层用钢玉砂～第二层用石英砂,,载体:水; 2、3、粘结剂:白乳胶(有机)4、悬浮剂:钠基膨润土、羧甲基纤维素;另外，可根据生产实际情况选用如下材料:a/渗透剂，为了增强涂料对泡沫表面润湿能力，提高涂挂性;b/消泡剂，为了消除涂料当中的气泡，特别是用搅拌桶工艺的，更需要消泡;c/防腐剂，为了防止水基涂料中有机物质变质，有甲醛水溶液(福尔马林)、三氯苯粉、五氯苯粉、苯甲酸钠等。
Cr 27高铬铸铁生产工艺的实验研究
Cr 27高铬铸铁生产工艺的实验研究cr27高铬铸铁生产工艺的实验研究由于一些特种泵工作条件恶劣，承受磨损和腐蚀等多种作用，国外生产企业多采用含cr23%~30%的高铬铸铁提高耐磨件使用寿命，如英国用含cg25%高铬铸铁生产杂质泵，挖掘海底沙石，寿命可达2年。
国内某些生产厂家采用含铬26%~28%的高铬铸铁生产特种泵铸件，取得一定效果，但在实际应用中存在使用寿命低、质量不稳定、加工困难等问题，本文对含铬26%~28%高铬铸铁的熔炼及热处理工艺进行了实验研究，选定了合金的成分及生产工艺。
1金成分的选定碳和铬，碳就是提升合金硬度的主加元素，提升含碳量能够减少碳化物数量，效果比提升铬量更明显，但减少铸件韧性。
由于特种泵铸件受到冲击载荷较小，应当挑选高碳，合金含碳量可以选取为2.5%~3.5%。
铬就是低铬铸铁的主加元素，特种泵主要为耐腐蚀磨损，考量耐蚀性的影响，含铬量订为26%~28%，cr/c为8~10。
根据经验公式，基体中含铬量为cr%=1.95cr/-2.47，合金基体的平均值含铬量在14%左右，大于11.7%，具备较好的抗蚀性。
碳、铬、和碳化物之间存有如下关系：碳化物%=12.33%c+0.55%cr-15.2%。
合金中碳化物的数量为30%~35%，具备优良的抗磨性能够。
铬大部分构成合金碳化物，因合金淬透性很差，须重新加入其它合金元素去提升。
钼，钼的主要作用是提高合金淬透性，钼降低ms点的作用不大。
当钼和铜联合使用时，提高淬透性更明显。
含钼量控制在1.5~3.0%。
镍，镍为非碳化物构成元素，全部溶奥氏体，并使ms点明显降低。
不含镍量宜掌控在高于2.0%。
硅，硅可由合金炉料带入及以脱氧剂形式加入。
硅可提高ms点，但降低合金淬透性。
硅固溶于基体中增加铸铁脆性，含硅量可控制在0.50%~1.0%。
锰，锰能够提升合金淬透性，但猛烈减少ms点，并使残存奥氏体明显增加，硬度上升。
同时，在采用过程中，由于残存奥氏体转型为马氏体，出现体积收缩引发铸件脱落。
高铬合金耐磨铸铁生产技术
高铬合金耐磨铸铁生产技术（转一、高铬铸铁的熔炼1. 高铬铸铁化学成分( 见下表)2. 原料要求另外，还需工业纯铜和废旧电极块( 用于调整碳含量) 等。
3. 熔炼工艺要求( 1) 出炉温度高铬铸铁的熔点比一般铸铁高，约为1200 ℃，出炉温度约为1500 ℃，熔炼选用中频感应电炉。
( 2) 炉衬采用酸性或碱性炉衬均可，炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常规工艺进行。
( 3) 装料一般按正常顺序加料，先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填( 有助于塌料) 。
( 4) 送电熔化将电炉功率调至最大进行熔化，由于Cr 的熔炼损耗较大( 约 5 % ～15 %) ，故铬铁应在最后加入，通常是待废钢全部熔化后加入烤红的铬铁。
( 5) 脱氧待金属炉料全部熔化并提温至1480 ℃后，再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧。
( 6) 浇注在中频感应炉中熔化，温度不必太高，温度达到1480 ℃时即可出炉，铁液在包内应停留一段时间进行镇静，视工件大小不同可在1380 ～1410 ℃之间进行浇注。
二、生产工艺要点(1) 高铬铸铁铸造性能较差，其热导率低，塑性差，收缩量大，且有大的热裂和冷裂倾向，在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑，必须充分注意铸件的补缩问题，其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁，且遵循顺序凝固原理) 。
由于合金中铬含量高，易在铁液表面结膜，所以看起来铁液流动性差，但实际上流动性较好。
( 2) 造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型，涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。
另外，为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不太复杂的情况下，金属型铸造也被广泛采用。
( 3) 高铬铸铁的收缩量与铸钢相近，模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ～2 % 进行计算。
在砂型制作上，其冒口大小可按碳钢的规定进行计算，而浇注系统则按灰铸铁计算，但需把各截面积增加20 % ～30 % 。
- 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)。
高铬合金耐磨铸铁生产技术（转
一、高铬铸铁的熔炼
1. 高铬铸铁化学成分( 见下表)
2. 原料要求
另外，还需工业纯铜和废旧电极块( 用于调整碳含量) 等。
3. 熔炼工艺要求
( 1) 出炉温度高铬铸铁的熔点比一般铸铁高，约为1200 ℃，出炉温度约为1500 ℃，熔炼选用中频感应电炉。
( 2) 炉衬采用酸性或碱性炉衬均可，炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常规工艺进行。
( 3) 装料一般按正常顺序加料，先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填( 有助于塌料) 。
( 4) 送电熔化将电炉功率调至最大进行熔化，由于Cr 的熔炼损耗较大( 约 5 % ～15 %) ，故铬铁应在最后加入，通常是待废钢全部熔化后加入烤红的铬铁。
( 5) 脱氧待金属炉料全部熔化并提温至1480 ℃后，再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧。
( 6) 浇注在中频感应炉中熔化，温度不必太高，温度达到1480 ℃时即可出炉，铁液在包内应停留一段时间进行镇静，视工件大小不同可在1380 ～1410 ℃之间进行浇注。
二、生产工艺要点
(1) 高铬铸铁铸造性能较差，其热导率低，塑性差，收缩量大，且有大的热裂和冷裂倾向，在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑，必须充分注意铸件的补缩问题，其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁，且遵循顺序凝固原理) 。
由于合金中铬含量高，易在铁液表面结膜，所以看起来铁液流动性差，但实际上流动性较好。
( 2) 造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型，涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。
另外，为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不太复杂的情况下，金属型铸造也被广泛采用。
( 3) 高铬铸铁的收缩量与铸钢相近，模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ～2 % 进行计算。
在砂型制作上，其冒口大小可按碳钢的规定进行计算，而浇注系统则按灰铸铁计算，但需把各截面积增加20 % ～30 % 。
浇冒口的选择应注意两个方面: 一是要保证铸件工作带( 使用部位) 的质量; 二是要尽量提高铸件的成品率。
( 4) 由于高铬铸件的冒口不易切除，因此造型时在冒口形式上宜采用侧冒口或易割冒口。
( 5) 在具体零件的铸造工艺设计上，要注意不能让铸件出现受阻收缩，以免造成开裂。
另外，浇注后开箱温度过高也极易造成铸件开裂，540 ℃以下的缓冷是十分必要的，应使铸件在铸型中充分冷却，然后再开箱清砂，或开箱后先勿清砂而堆在一起( 铸件、浇冒系统等) 围干砂缓冷。
开箱周围环境必须保持干燥，不得潮湿有水，否则极易造成铸件裂纹。
( 6) 浇注温度要低，有利于细化树枝晶和共晶组织，而且可避免出现因温度过高而造成的收缩过大及表面粘砂等缺陷。
浇注温度一般比其液相线( 1290 ～1350 ℃) 高55 ℃左右，轻小件一般控制在1380 ～1420 ℃，壁厚100mm以上的厚重件控制在1350 ～1400 ℃。
三、高铬铸铁的热处理
1. 退火
由于高铬制品其铸态硬度较高，为改善工件的机械加工性能，所有毛坯必须进行必要的软化退火处理。
具体工艺( 工艺曲线见图1 ，以壁厚不超过100mm且外形较复杂铸件为例) 如下。
首先将需处理工件在室温下装入热处理炉，然后随炉缓慢升温至400 ℃左右进行保温1 ～2h，随后将炉温升至600 ℃再进行保温1 ～2h，之后以不超过150 ℃/ h的温升速度，将炉温
快速升至950 ℃后进行2 ～3h 的保温，而后停止加热，待炉温自然降至820 ℃左右，此后可控制电炉以10 ～15 ℃/ h 的温降速度将炉温降至700 ～720 ℃，并在此温度保温4 ～6h ( 工件越厚其保温时间应越长) 后停炉，工件可视情况随炉冷却或出炉置于静止的空气中冷却至室温( 以获得珠光体基体，满足性能要求，便于切削加工) 。
具体生产中，若所处理工件形状较为简单，也可采用较快速的退火工艺，即在温升至950 ℃并保温3h 后停炉，之后可随炉冷却至400 ℃左右，然后打开炉门，继续冷却至300 ℃以下，工件即可出炉空冷。
工件退火后可进行机械加工，由于高铬白口铸铁在淬火过程中尺寸变化比铸钢和灰铸铁小的多，一般无须矫正尺寸，对于按工艺要求需磨削加工的工件所留磨削量也可很小。
2. 淬火
将机械加工后的工件室温装炉，以小于80 ℃/ h 的温升速度将炉温升至600 ℃( 若工件较厚或形状较复杂，可在温升至300 ℃、400 ℃、500 ℃、600 ℃时分别给予0. 5h 的保温) ，之后以不超过150 ℃/ h 的温升速度将炉温升至淬火温度950 ～980 ℃后进行保温，保温时间为2～4h ( 视工件厚薄不同保温时间有所差别，越厚保温时间越长) ，而后将工件快速出炉进行空冷，若遇环境气温较高，淬火时应辅以强风和水雾喷洒，以强化冷却，淬火工艺曲线如图2 所示。
3. 回火
为降低铸件残余应力和脆性，并保持其淬火得到的高硬度和耐磨性，同时也使马氏体得以回火，以及残余奥氏体有所减少，应对淬火后的工件再进行230 ～260 ℃的回火处理。
具体工艺为: 将工件在室温状态下装炉，再升温至230 ～260 ℃，保温3 ～6h，之后出炉空冷。
四、高铬合金铸铁的性能
(1) 其硬度性能在铸态时为50 ～54HRC，退火后为38 ～43HRC，淬火后为60 ～67HRC。
硬度随碳含量变化而变化，低碳时韧性好而硬度低，适用于冲击载荷较大的场合; 高碳时硬度也稍高，适用于冲击载荷较小的场合，表现出良好的耐磨性。
( 2) 高铬白口铸铁密度为7. 6 ～7. 7g / cm3 。
( 3) 其线收缩率为1. 8 % ～2. 0 % ，体收缩率7. 5 %～8. 0% ，在1400 ℃时流动性为300 ～500mm。
五、结语
( 1) 根据高铬铸铁性能特点，合理制定熔炼工艺，以满足基体组织要求。
( 2) 热处理是获得合格高铬铸铁的必要手段，因此制定合理的热处理工艺显得十分重要。