無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板的研制與應用分析

羅向陽

湖南省電力設備總廠，湖南株洲 412001

0 引言

無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板的主要服務對象主要是電力、煤炭、礦山、水泥、化工等行業，特別是對于電力行業而言，其應用更加廣泛，不僅增強了電廠磨煤機的安全運行，而且可以使企業的經濟效益大大提升。因此，對無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板的研制與應用的探討有其必要性。

1 化學成分分析

最近投放于市場的“新一代無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板”，根據大量的調查研究發現，其性能良好、安全性高、耐磨性能高，而且生產成本低，具有良好的經濟效益和社會效益，性價在市場上占據足夠的優勢，雖然在市場上的投入時間不長，但其已經得到廣大用戶的青睞，當前已經實現大批量的生產。在這里我們主要針某水泥公司使用的口4.2×13m 大型磨機Crl5 高鉻鑄鐵襯板為例進行具體的說明：

與傳統的高鉻鑄鐵襯板相比，其化學成分得到進一步的優化，具體的化學成分以及相關的比例情況如表1 所示：

表1 無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板化學成份詳細情況

針對上元素的成分表，以下作詳細的說明：

首先是碳鉻成分的確定。在高鉻鑄鐵襯板中，碳和鉻是決定其基體組織的重要元素，其中以碳化物為主，整體的結構和性能得以優化。在整個結構中，碳元素的比例決定共晶碳化物數量，而碳化物的類型則主要由鉻量所決定。

其次是硅錳元素及成分的確定。一般而言，在高鉻合金鑄鐵中硅屬于限制性的元素，主要原因是由于硅易溶入基體中，這會在很大程度上使得碳在奧氏體中的溶解度大大降低，與此同時，溶入的硅元素部分又與鉻與碳結合，形成共晶化合物，使奧氏體中鉻的溶解度又得以降低，那么整體結構的穩定性就會降低，因此，必要控制好硅含量，要求應在≤0.8%的范圍內。

2 處理技術

根據大量的文獻和實驗研究發現，通過改變高鉻鐵共晶碳化物的分布情況以及形態，可以在很大程度上提高其強韌性，這也是目前最為經濟最為有效的一種方法，具體的方法如下：

首先對鐵進行變質化的處理，有效地控制其凝固情況，改變碳化物相互交錯的、粗大的桿簇狀，使其成為分布均勻且孤立的細桿狀，更為重要的可以使得共晶碳化物得到細化，大大地降低了碳化物對基體的割裂作用，一方面，可以提高冶金質量，達到所要求的高性能，另一方面，可以進一步提升高鉻鐵件的韌性、強度以及耐磨性。

其次，把握碳化物形成的核心元素。一般而言，高鉻鐵件結構中的碳化物其主要的核心元素有V、Ti、Nb 等，在結構中，由于這些元素的存在，使得組織結構細化，尤其是對于是Nb元素的引入，通過一定的強化以及沉淀處理，將奧氏體晶粒細化，與此同時，將相變后的組織進行細化，從根本上改善其他 搞疲勞性能和韌性。在具體的設計時，主要的元素比例情況如下：

元素 質量分數V 0.0%-0.03%Nb 小于0.2%B小于0.15%Ti 小于0.2%Re 小于0.5%

3 熔煉工藝

對于優質的鑄件產品而言，除了要進行化學成分的合理優化以外，同時，不要優化其熔煉工藝，通過在化學成分的指令下，提高鐵液的潔凈度，提升冶金質量，最大限度地鑄件的內部缺陷。一般而言，其內部缺陷主要與鐵水的質量密切相關，為此，在這里的一個關鍵性的問題就是要采取有效措施清除鐵液中的氧化物、硫化物、硫氧化物以及各種非金屬雜物和有害氣體。

另外是要把握熔煉的過程，簡單來講，就是除氣去雜的精煉過程。在熔煉過程中，采用有效措施進行脫磷脫硫，具體可以從以下方面把握：一是對于廢鋼的處理，要提高廢鋼質量，盡可能地降低有害元素和各種非金屬夾雜物，提高爐料質量，確保廢鋼潔凈干燥，明確其中的化學成份。二是對于配料的處理，在熔煉前，要準確計算出各種配料的含量，確定其準確的化學成份，采用合理的配料工藝，提高鑄件性能。

此外，機械性能檢測。根據相關的規范和要求，對現有的處理技術以及制造而成的鑄件進行性能檢測，從而優化工藝質量，提高鑄件的生產水平與質量，不僅可以節約資源，而且有利于成本的降低。

4 結論

總而言之，為了更好地降低企業生產成本，需要我們進一步加強鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板的分析，優化其化學成份構成，采用合理的技術和工藝，提高其產品的質量，進而為企業創造可觀的價值。

[1]李固成,韓書臣,宋芳,薛晉中,李永華. 新一代無鉬鎳高鉻合金鑄鐵耐磨襯板的研制與應用[A].中國鑄造科工貿聯誼活動籌備處、中國《鑄造設備研究》雜志社.第8屆中國鑄造科工貿大會論文集[C].中國鑄造科工貿聯誼活動籌備處、中國《鑄造設備研究》雜志社，2008，7.

[2]陳思杰.一種高鉻合金耐磨鑄鐵襯板的熱處理[J].熱加工工藝,2011(10)：184-186.