高铬铸铁的熔炼
熔炼工艺对高铬铸铁性能的影响
主题词： 高铬铸铁
熔炼速度 过热温度
浇注温度和变质处理
率送 电 ， 内形 成熔池后 ， 率可 达到 ５ Ｏｗ。炉料熔 清 炉 功 ５ｋ 后液 面上 出现较 高的驼 峰 。 ■组试 样 ， 第 前期 的送 电规程 同第 一组 ， 炉料 全部 沉 人 液 面后 ， 待 不断 减 小送 电功率 ．
２
５ ５ ｌ ５８２ ５ ６９ ７ ． ６５
从表 １中可 以看出 ， 由于熔 炼速 度过 快 ． 一组 试 样 第
不 仅硬度 和 冲击韧 性的平 均值 有所 降低 ，而且 同组 内的
数 值离散 度较 大 。原因在 于 ： ④试 验 用炉熔 炼 速度 太快 ， 虽然 金属 液已 达到规定 的过 热温度 ，但 是 其 内的某些 难 熔质点 尚未 全 部溶解并 扩散 均匀 。成 分 的不均匀将 导 致 材料 的性 能不 均匀 。 过 大 的送 电功率 ， ） 引起剧 烈 的搅 拌
以液 面上 不 出现 驼峰 为 限 ， 此时 功 率 仅为 ４ ０ Ｗ。虽 然 ０ｋ 两 组试 样 的过 热温 度 （４ ０ 和浇注 温度 （ ３ＯＣ） １５ ℃） １ ｇ ＇ 基本
高铬铸 铁 因其 抗磨 性 能好 、 抗腐 蚀 能力强 等优 点 ， 已 被 广泛 地作 为研 磨 介质 用 于矿 山 、 金 、 冶 电力 、 建材 等 领 域 的各 种杂 浆 泵过 流 件 、 机 中 的磨 球 、 板 的 生 产等 ， 磨 衬
表 １ 熔炼速度对硬度和 冲击韧性的影响
接影 响 了使用 效果 。 １ 成 分选 择及试样 准 备
目前 国 内使用 较 广泛 的是 含 Ｃ １％～ ０ ｒ２ ３ ％的 高 铬铸
试样
』
．
ＨＲ Ｃ
５ ５ ６ ５８ ２４ ２ ８ ４ ５ ５
高铬铸铁的冶炼
在加入稀薄渣料的同时 ,加入已经烘烤好的 铬铁 、锰铁和部分生铁 。因为合金加入量比较大 , 可以吹氧助熔 ,温度控制在 1 600℃左右 。合金熔 化后进行还原 ,加碳粉 ( 2 ～3 ) kg / t、FeSi粉 ( 2 ～ 3) kg / t,封闭炉门大于 15 m in 以上 。取样分析 , 然后分 2～3批加入硅铁粉 ,每批间隔大于 5 m in。 加入最后一批还原剂 7 m in 后 , 可以取样分析 。 为提高铬铁的回收率 ,可以使用铝粉 ( 1～2) kg / t 进行还原 。操作过程中控制铁水温度在 1 570 ～ 1 600℃,并随时测温 。
五
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No. 6 November 2008
《大型铸锻件 》 HEAVY CASTING AND FORGING
原料数量准确 ,废钢清洁 ,不得装入废铸铁 料 。使用的合金必须有明确的成分 。炉料平均含 C量应满足氧化期脱碳的要求 :氧化期脱 C量 ≥ 0. 30%。
为了保护炉底并提高造渣脱 P 效果 。装料 前先在炉底装入炉料 2% (质量分数 )的石灰 。装 料原则是 ,装一部分小料垫炉底 ,上装大块料和中 块料 ,最上部装小块料 (钢屑等 ) 。装料力求紧 密 ,以利于导电和导热 。 3. 2 熔化期
15 ～
高铬铸铁的感应炉熔炼技术
0. 8 生铁应用低硅生铁 ,铬铁硅应低于 2 %
3 合理的加料顺序 一般认为 : 铬的烧损比较大 ,约为 5 %～15 % ,
应在熔炼后期加入 ,我们认为 ,不能一概而论 ,要根 据炉料的具体情况而定 ,特别是在没有回炉料或回
— 24 —
炉料较少的情况下 ,一开始加入大量的废钢 ,由于钢 的熔点较高 ,就使得熔炼状况比较恶劣 ,如果废钢的 质量较差 ,熔炼就变得非常困难 。根据感应炉的温 度分布图 (图 1) ,我们采取的方法是 : 一开始在坩埚 底部 ( Ⅳ区) ,放入部分铬铁 ,再放入全部生铁和回炉 料 ,然后加入废钢及其余铬铁 。这样可保证熔炼初 期不出现过高温度 ,防止搭桥棚料 ,减少氧化 。由于 28Cr 铸铁不加生铁 ,根据文献[ 3 ]介绍 ,铁水中铬含 量在0. 3 %以下时不烧损 ,只有达到 1. 92 %时 ,铬的 烧损才稍明显 。因此 ,一开始放入铬铁的多少 ,应使 熔化的铁水的铬含量以不超过 2 %为宜 ,这可基本 保证开始熔化温度不超过 1450 ℃(原因后面还要谈 到) 。钼铁熔点较高 , 含 Mo55 %的 钼 铁 的 熔 点 为 1750 ℃,正常熔炼时几乎不烧损 ,可在熔炼初期加 入。
表 1 炉衬材料配比表 Tab. 1 Compound of lining %
炉衬性质
碱 性
酸性
材 料
镁砂
石英砂
12 目
25
20
配
40 目
20
15
70 目
10
15
比
140 目
20
20
200 目
25
30
112 配料的最佳成本 高铬铸铁是一种高合金铸铁 ,其主要合金元素
是铬和钼 。铬多以铬铁形式加入 ,铬铁又有高 、中 、 低碳及微碳之分 ,由于其加入量大 ,采用不同的铬铁 配料 ,成本相差很大 。应在满足成分的前提下 ,以尽 量多用高碳铬铁为宜 ,其次是中碳铬铁 。因其铬铁 价格随含碳量增高而递减 。以常用的 15Cr 为例 : 用废钢 ,高碳铬铁及少量低硅生铁既可满足 C 和 Cr 成分的要求又可降低成本 。对 28Cr 铸铁来讲 ,其含 碳量一般在 2. 5 %～3. 0 %。由于铬量高达 28 % ,仅 用高碳铬铁就唯以满足要求 ,高碳铬铁的含碳量通 常在 8 %以上 ,含铬量为 65 %左右 ,即使用纯铁也无 能为力 。在这种情况下 ,可将中碳铬铁与高碳铬铁 并用 ,以中碳铬铁用量最少为佳 。表 2 是我校 150 kg 中频感应炉熔炼高铬铸铁的配料结果 。需要说 明的是 :钼通常以钼铁的形式加入 ,配料时应根据具 体的铸件壁厚 ,在保证有足够淬透性的前提下 ,尽可 能减低其用量 ,不要拘束于标准牌号 ,这样做对降低 成本 ,稳定耐磨性都有利[2 ] 。
高铬铸铁铸造工艺
锤头高铬铸铁铸造工艺高铬铸铁化学成分设计：（一般采用亚共晶高铬铸铁）1、工艺上常常通过调整碳含量来达到改变碳化物数量.2、不含其他合金元素(de)高铬铸铁,空淬能淬透(de)最大直径为20mm,要提高淬透性,必须加入合金元素.3、锰剧烈降低Ms,会使高铬铸铁在淬火后有较多(de)残留奥氏体,因此,一般控制在1.0%以下.4、铜降低Ms,会造成许多(de)残留奥氏体,因此,一般控制在1.5%以下.5、由于V价格高,通常只适用于不易热处理(de)铸件.6、硅提高Ms,会减少残留奥氏体,同时降低淬透性,因此,一般应控制.7、高铬铸铁感应炉熔炼温度1480℃,已经足够,不必太高.8、高铬铸铁浇注温度不希望太高,以免收缩过大和粘砂.浇注温度厚大件1350-1400℃,（一般件0-1420℃）.高(de)浇注温度加重冒口下(de)缩孔,而且会造成浓密(de)显微缩松,同时使晶粒组织粗大.9、高铬铸铁模型收缩率2%.10、高铬铸铁冒口尺寸按碳钢设计,浇注系统按灰铸铁设计.采用气割法切割浇冒口,容易产生热裂纹,故设计时采用易割冒口或者侧冒口,采用敲击法去除.11、高铬铸铁寿命短(de)原因,不是金相不合格,而是,铸件内存在缩孔、气孔、夹杂等铸造缺陷,因此必须足够重视铸造工艺.12、高铬铸铁容易开裂.在铸造工艺设计上注意不让铸件收缩受阻,以免造成开裂.13、高铬铸铁铸件在铸型中应充分冷却,然后开箱.开箱过早,开箱温度过高,是铸件开裂(de)主要原因.14、高铬铸铁采用金属型铸造时,浇注温度应保持在150℃以上,以免铸件冷却太快开裂.15、高铬铸铁采用高温空淬,中低温回火(de)热处理,获得高硬度(de)马氏体基体.16、高铬铸铁在热处理前(de)铸态基体组织取决于铸态冷却速度(de)高低.冷却速度高时通常为奥氏体基体：随冷却速度降低逐渐开始析出部分马氏体、珠光体和奥氏体(de)混合物.：冷却速度进一步降低,可能获得珠光体基体(de)组织.17、高铬铸铁一般根据铬含量和零件壁厚选择最佳淬火温度.淬火温度越高,淬透性越高,但淬火后形成残留奥氏体数量有可能越多.Cr15高铬铸铁(de)淬火温度940-970℃,Cr20高铬铸铁(de)淬火温度960-1010℃.保温时间根据壁厚选择.一般2-4h,壁厚零件4-6h.18空淬后(de)高铬铸铁存在较大(de)内应力,应尽快进行回火热处理. 19、对一些形状复杂、壁厚形成悬殊(de)高铬铸铁铸件应严格控制升温温度（≤50℃/h）,以免铸件开裂.有时采用阶梯式升温（在200℃、400℃、600℃停留2-3h）更为安全,在700℃以上升温可以适当加速.但不超过150℃/h.20、保温时间应视铸件壁厚、装炉量、状态和升温速度等因素综合考虑,以免由于部分铸件或铸件(de)心部因保温时间不足而出现淬不透.21、高铬铸铁出炉应进行脱氧处理.通常在炉中加0.5%锰铁进行预脱氧,在炉中加0.25%硅铁进行初脱氧,在包中加0.05%铝进行终脱氧.22、高铬铸铁在熔炼过程中温度控制在1450℃,最后快速升温控制在1480℃脱氧出炉.。
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
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(上篇)
铮铮硬骨高铬铸铁（上篇）2009-8-5 17:20:49高铬白口抗磨铸铁（以下简称高铬铸铁）是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。
它以比合金钢高得多的耐磨性，和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。
高铬铸铁属金属耐磨材料、抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁而发展起来的第三代白口铸铁。
早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。
高铬铸铁一般泛指含Cr量在11-30%之间，含C量在2.0-3.6%之间的合金白口铸铁。
我国抗磨白口铸铁国家标准（GB/T8623）规定了高铬白口铸铁的牌号、成分、硬度及热处理工艺和使用特性。
其典型成分及工艺如下表：表1高铬铸铁的牌号及化学成分（GB/T 8623） %表2高铬铸铁的硬度（GB/T 8623）表3 高铬铸铁件热处理规范（GB/T 8623）美国高铬铸铁执行标准为ASTMA532M，英国为BS4844，德国为DIN1695，法国为NFA32401。
俄罗斯在前苏联时期曾研制了12-15%Cr、3-5.5%Mn，壁厚达200mm 的球磨机衬板，现执行ҐOCT7769标准。
特别值得一提的是在近一个世纪里，曾为抗磨白口铸铁做出了卓越贡献的美国克莱梅克斯（Climax）钼业公司。
1928年该公司首先发明了镍硬铸铁，把抗磨铸铁科技推向了一个空前高度。
1974年为纪念国际GIFA，在杜赛尔多夫展览会上展示了名为“神秘1号”和“神秘2号”。
即经典的高铬抗磨铸铁153（Cr15Mo3）和1521（Cr15Mo2Cu），现如今克莱梅克斯公司执行高铬铸铁标准如下，栏主提示大家这是特别值得一看的。
表4 美国Climax钼公司规定的高铬铸铁成分（质量分子数） %注：①碳含量为下限时，大断面中可能出现贝氏体。
高铬铸铁规模化工业应用，发达国家始于上世纪六十年代。
用废钢生产高铬铸铁
用废钢生产高铬铸铁摘要：高铬铸铁的生产工艺多种多样，本文研究了利用废钢生产高质量的高铬铸铁工艺，同时降低生产成本。
关键词：废钢；高铬铸铁；增碳；工艺高铬铸铁是一种优良的抗磨材料，近年来在各行各业得到了越来越广泛的应用，市场需求量逐年增加。
在高铬铸铁的生产中，传统的配料方式是选用高质量的生铁配以废钢、铬铁等其他合金来获得符合要求的合金成分。
这种生产方式有两大缺点：一是市场上低硫磷、低硅的原料生铁很难获得；二是由于生铁中硅含量偏高而不得不用低碳铬铁或微碳铬铁（含硅量低）配合使用，加入量又大，导致生产成本大幅上升。
为了解决以上问题，采用废钢熔化后增碳的方式来获得符合要求成分的铁水，再加入合金元素生产高铬铸铁，结果比较理想。
1、工艺及操作在具体生产过程中，用中频电炉熔化钢水，由于中频电炉有电磁搅拌作用，在增碳过程中碳的吸收及随后的成分均匀化过程也快，操作方便。
增碳材料一般选择粒度在5 毫米石墨颗粒料，粉料不宜过多，这样既增加了渗碳剂与钢液的接触面积，加快钢液对碳的吸收，同时又能减少碳粉的飞扬损失及污染。
具体作业过程如下：1.1 送电分批加废钢熔化，当废钢的加入量达到60%时，暂停加废钢继续送电清渣后根据配料单投入增碳剂总量的60%；1.2 继续送电分批加废钢熔化，当废钢投入量达到总量的85%时暂停加料，继续送电，熔化清渣后根据配料单加入增碳剂总量的30%，继续加废钢熔化；1.3 当废钢全部加入熔清后，取炉前样化验原铁水化学成分，根据化验单调整增碳剂的余下加入量，其他合金如铬铁、钼铁、钒铁、稀土合金等一次加入；1.4 熔清后，升温到出炉温度，取成品样化验，出炉浇注。
2、注意事项具体作业的工艺可根据各生产厂不同情况做些调整，但应注意以下几点：2.1 在增碳剂加入量比较大的情况下不宜一次把增碳剂全部投入，以免引起吸收率大幅波动，从而对成分控制产生不利影响，在废钢熔化过程中分二三次加入，可以稳定吸收率，便于控制最终成分；2.2 铬铁、钼铁之类铁合金不宜先期加入，否则会增加炉前化验的难度，化验炉前等待时间过长；2.3 增碳剂及合金加入后应有足够的时间让碳及合金元素充分吸收并且均匀化，才能取样出炉浇注。
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。
高铬铸铁的熔炼
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。
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。
高铬铸铁的热处理工艺研究》
《高铬铸铁的热处理工艺研究》摘要：本文以渣浆泵耐磨眼镜板为研究对象，以超高铬（Cr26）合金铸铁为原料，提高其耐腐蚀性，并设计了后续的热处理工艺。
提高合金的坚硬程度和冲击韧性。
热处理结果表明，在相同的回火温度下，随着淬火温度的升高，材料的坚硬程度先增加后减小，在1010℃淬火时材料的坚硬程度最高;在相同的淬火温度下，随着回火温度的升高，材料的坚硬程度先增大后减小，在450℃回火时材料的坚硬程度最高;在淬火和回火之后，冲压铸造材料。
当材料坚硬程度达到最大值时，冲击韧性大大提高，冲击韧性仍然良好;因此，最佳热处理标准确定如下：在1010保持2小时，在450℃淬火2小时，在450℃回火此时，材料的宏观坚硬程度达到65.9HRC，冲击韧性达到4.6J。
/厘米2。
与铸态样品相比，宏观坚硬程度提高25％，冲击韧性提高53％，质量大大提高。
详细研究了处理前后材料的金相组织和断口形貌。
对微结构中的共晶碳化物和二次碳化物进行EDS分析。
结果表明，铸态金属中的共晶碳化物是M7C3和M23C6碳化物的混合原理。
在热处理之后，二次碳化物分散并沉淀在金属基质中。
通过EDS分析，二次碳化物的类型是M7C3。
根据每种元素的原子比，C型碳化物的分子式为（Fe2Cr5）C3。
摩擦和磨损实验表明，材料的耐磨性与坚硬程度变化一致。
在最佳热处理工艺下材料的耐磨性最好，相对耐磨性是铸态条件下的1.42倍。
通过分析磨损形态，可以看出热处理前后材料的磨损原理是磨料颗粒的微切削。
热处理后，材料的耐磨性有所提高，但仍不能令人满意。
为了进一步提高其耐磨性，采用EPC负压铸渗透法制备了高坚硬程度陶瓷颗粒增强超高铬铸铁复合材料，镀镍提高了陶瓷颗粒与铁水的润湿效果。
预处理。
铁水的出钢温度为1520℃。
采用0.05MPa的负压制备F20，F12和F6粒度的复合铸件和高铬铸铁。
SEM和EDS分析结果表明，镀镍预处理有利于液态金属对陶瓷颗粒的包封和渗透，相当于在高铬铸铁复合界面附近添加合金元素。
高铬铸铁铸造工艺加工刀具及切削参数
高铬铸铁铸造工艺加工刀具及切削参数高铬铸铁成分及性能高铬铸铁属金属耐磨材料、抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁而发展起来第三代白口铸铁。
1，高铬铸铁生产及铸造工艺1，出炉温度高铬铸铁的熔点比一般铸铁高约铸铁高，约1200摄氏度，出炉温度1500摄氏度，熔炼中频感应电炉。
2，炉衬采用酸性或碱性炉衬均可，炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常用工艺进行。
3，装料一般顺序加料，先将灰生铁、钼铁等难容铁合金装入炉底，而后将废钢等按照。
依次装入炉底4，脱氧待金属炉料全部熔化并提温1480摄氏度后再按顺序加工0.5%锰铁硅铁铝进行脱氧。
5，浇注在中频感应炉中融化温度不必太高，温度达到1480摄氏度即可出炉高铬铸铁的硬度KmTBcr12HRC46-56KmTBcr15moHRC46-58KmTBcr26HRC46-56高铬铸铁生产工艺要点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，2，造型宜采用水玻璃硅砂封强度高且透气性好的砂型，涂料耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合伴制为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不大复的情况下金属型铸造广泛采用。
3，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。
高铬铸铁热处理工艺1，退火一般生产中采用快速退火工艺升温至950度并保温三个小时停炉，随后随炉冷却至400度然后打开炉门。
继续缓冷至300一下出炉至室温。
2，淬火将机械加工后的铸件室温装炉缓慢升温至600度并保温半小时半小时不超越过将炉升温至淬火温度950-980度后保温2-4小时3，回火对淬火后的铸件进行230-260的回火处理。
具体工艺为;室温装炉，升温至230-260度保温然后出炉空冷。
4，白口铸铁中国早在春秋时代就制成了抗磨性良好的白口铸铁，用作一些抗磨零件。
这种铸铁具有高碳低硅的特点，有较高的硬度，但很脆，用得最广泛的是含铬量为12％～20％的高铬白口铸铁，组织中形成(cr，Fe)7C3的碳化物。
astm标准 高铬铸铁
astm标准高铬铸铁全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：ASTM标准是美国材料和试验协会（American Society for Testing and Materials）制定的一套国际性的标准，用于规范各种工业产品的质量和性能。
高铬铸铁是一种常用的铸铁材料，具有优异的耐磨、耐腐蚀和高温性能，广泛应用于机械制造、汽车工业和化工领域。
ASTM标准中对高铬铸铁进行了详细的规范，以确保其质量和性能符合工业需求。
在ASTM标准中，高铬铸铁的产品可以根据其化学成分和力学性能分为不同的等级，例如Ferritic、Martensitic和Austenitic。
每种等级都有其独特的特点和适用范围。
Ferritic高铬铸铁通常含有12%-17%的铬和1%-3%的碳，具有良好的耐磨耐蚀性能，常用于制造泵件、阀门和风机叶片等耐磨零件。
Martensitic高铬铸铁含有较高的铬和碳含量，具有更高的硬度和耐磨性，适用于制造刀具、滚子和轴承等要求高强度和硬度的零件。
Austenitic高铬铸铁则具有良好的耐腐蚀性能，通常用于制造化工设备和海水泵等易腐蚀环境下的部件。
ASTM标准对高铬铸铁的化学成分、机械性能和工艺要求进行了详细的规定。
化学成分包括铬、碳、硅、锰、磷、硫等元素的含量范围，以确保高铬铸铁具有足够的硬度、强度和耐蚀性。
机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等技术指标，表征高铬铸铁的力学性能。
工艺要求包括铸造方法、热处理工艺、非破坏检测等方面的内容，以确保高铬铸铁的生产过程符合质量要求。
在实际生产中，遵循ASTM标准可以帮助制造商提高产品质量、降低生产成本、提高市场竞争力。
ASTM标准不仅规范了高铬铸铁的化学成分和机械性能，还规定了相应的检测方法和质量控制要求，确保产品符合标准要求。
遵循ASTM标准可以帮助制造商提高生产效率，降低质量风险，提升产品信誉。
ASTM标准对高铬铸铁的规范性要求严格，完善的标准体系有助于提高产品质量和市场竞争力。
高铬铸铁感应炉熔炼技术
西安交通大学 (陕西省西安市 710049) 徐学武 邢建东
摘要 :介绍了感应炉熔炼高铬铸铁过程中的五个技术要领 。用热力学的方法计算了熔化时坩埚反应的平衡温 度与测试结果基本相符 。为高铬铸铁的熔炼制度提供了理论根据 。 关键词 : 高铬铸铁 熔炼 热力学
Induction Furnace Smelting Technology of High Chromium Cast Irons
为满足生产要求 ,在出炉前可再快速把铁水温度 升到 1480 ℃。经我们实测 ,当铁水氧化膜消失 ,铁水 表面清洁明亮 ,同时铁水开始往上翻黑泡时 (析出的
CO 气体) ,温度计 ( P Y23
1 2
)
显示约为
1450
℃,这
即为上述反应的平衡温度 。这时可继续升温 ,直至
铁水出现微量火花 ,即可脱氧出炉 。 115 必要的脱氧环节
《铸造技术》2/ 1997
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
应处于平衡状态 。在标准状态下 ,铁水中碳还原二 氧化硅炉衬反应的自由能与温度 T 的关系为 :
ΔF°= 549778 - 309. 24 T [5 ] 式中 T ———绝对温度 ( K)
Xu Xuewu Xing Jiandong ( Xian Jiaotong University)
Abstract :Main factors affecting smelting quaulity of high chromium cast irons in induction f urnace are dis2 cussed in t his paper. A t hermodynamical met hod is used to calculate t he equilibrium temperat ure of crucible reac2 tion when t he alloys are melted. The result s are agreement wit h measured temperat ure very well and provide a f undamental basis for obtaining good quality high chromium cast irons by using induction f urnace semlting met hod. Key words :High chromium Cast iron melting Thermodynamics
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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。