王振廷,朱士奎,馮 帆,尹吉勇
(黑龍江科技大學 材料科學與工程學院,哈爾濱 150022)
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新型耐磨耐熱導板材料的制備與性能
王振廷,朱士奎,馮帆,尹吉勇
(黑龍江科技大學 材料科學與工程學院,哈爾濱 150022)
為了提高穿孔機導板的性能,在Cr35Ni5材料的基礎上重新設計合金成分,制備一種新型合金鑄鐵。利用掃描電子顯微鏡和X射線衍射儀分析鑄鐵的顯微形貌、元素組成含量和物相組成,采用洛氏硬度計、沖擊實驗機、摩擦磨損實驗機和熱處理爐測試材料的硬度、韌性、耐磨性和抗氧化性。結果表明:所制合金鑄鐵的組織主要為Fe-Cr和(Fe,Cr)7C3兩相,具有較高的硬度和沖擊韌性,高溫抗氧化能力與耐磨性均好于Cr35Ni5,耐磨性是Cr35Ni5的1.8倍。該合金鑄鐵是一種良好的耐磨耐熱材料。
合金鑄鐵; 耐磨性; 高溫抗氧化性
無縫鋼管穿孔機的導板用于控制穿孔荒管外徑,其生產條件非常惡劣。穿孔時,溫度高達1 250 ℃的管坯在軋輥作用下高速旋轉進入導板,導板經高壓摩擦后溫度迅速升高[1],穿孔完成后,再經冷卻水冷卻。因此,導板材料需要具有良好的耐磨性、高溫抗氧化性和耐激冷激熱性,同時具有較高的高溫硬度和高溫強度[2-6]。
長期以來,我國多采用Cr35Ni5材料制備穿孔機導板[7-9]。該材料硬度偏低,在高溫高壓及冷熱交替情況下,導板表面易發生磨損,并產生肉眼可見的凹坑和裂紋,最終導板因磨損嚴重而失效[10]。Cr35Ni5制備的導板壽命較短,且含有大量的貴重金屬,生產成本較高。因此,筆者在其基礎上降低Cr、Ni的含量,添加Si、V、Mo等元素,研制新型材料,以期在降低成本的同時改善材料性能。……