1、鉻鉬鑄鋼的化學(xué)成分

　　Cr在鋼中的主要作用是：

　　1)、固溶于基體，細(xì)化晶粒，明顯增加鋼的強(qiáng)度;

　　2)、降低臨界冷卻速度，提高淬透性;

　　3)、Cr與C，F(xiàn)e形成碳化物，提高鋼的硬度和耐磨性;

　　4)、Cr還能提高鋼的耐熱性，更能適應(yīng)球磨機(jī)的工況條件。

　　綜合考慮以上幾點(diǎn)，將Cr的含量ω定為2.5%～5.0%. Mo在鋼中的主要作用是：

　　1)、降低臨界冷卻速度，提高淬透性，細(xì)化晶粒，強(qiáng)化鐵素體，提高鋼的強(qiáng)度和硬度;

　　2)、Mo能防止回火脆性;3)Mo能使鋼在較寬的冷卻速度范圍獲得貝氏體組織。

　　一般合金鋼的含Mo量為0.25～0.75%，但考慮到鉬鐵的價(jià)格過(guò)高，將Mo的含量ω定為0.3%～0.5%. Si在鋼中的主要作用是：

　　1)、降低臨界冷卻速度，提高淬透性;

　　2)、Si在鋼中起固溶強(qiáng)化的作用;

　　3)、Si還是良好的脫氧劑，同時(shí)防止鋼的偏析，提高鑄鋼的致密度。但含Si量過(guò)高，將顯著降低鋼的塑性，韌性。

　　綜合考慮將Si的含量ω定為0.7%～1.0%. Mn在鋼中的主要作用是：

　　1)、作為合金元素，起到脫氧和脫硫的作用;

　　2)、在適當(dāng)范圍內(nèi)對(duì)鋼具有很大的強(qiáng)化作用，能提高鋼的強(qiáng)度，硬度和耐磨性;

　　3)、降低臨界冷卻速度，提高淬透性。但Mn含量過(guò)高時(shí)，會(huì)使鑄鋼組織晶粒粗大，降低鋼的沖擊韌性。綜合考慮將Mn的含量ω定為0.4%～1.0%. C作為鋼的基本元素，其含量ω增加能使鑄鋼的強(qiáng)度和硬度提高，韌性隨之降低，綜合考慮將C的含量ω定為0.3%～0.5%.為了進(jìn)一步提高鋼的綜合性能，適當(dāng)加入一些Ni，Cu是必要的。

　　Ni能夠使鋼的共析溫度(Ac1和Ar1)降低，因而可使珠光體細(xì)化，另一方面Ni也可提高鋼的淬透性，并提高韌性，起到固溶強(qiáng)化的作用。

　　Cu在鐵素體中隨著溶解度的下降，在低于共析溫度的一定溫度范圍內(nèi)作為過(guò)飽和的合金元素析出，使鋼的基體中形成高應(yīng)力狀態(tài)，因而使基體強(qiáng)化，并且提高致密度。因此定Ni的含量ω為0.3%左右，Cu的含量ω為0.2%左右。

　　在鋼水中加入微量的稀土，可以起到加強(qiáng)脫氧，凈化鋼水的作用，還可以消除硫，鉛，銻等元素的有害作用，消除柱狀結(jié)晶及魏氏組織，并且能改善非金屬夾雜物的形態(tài)及分布狀況。稀土以稀土硅鐵合金的方式在澆包中沖入，加入量為0.15～0.30%.

　　2、熱處理工藝的確定

　　由于鑄件中合金含量較高，容易產(chǎn)生枝晶偏析，鑄態(tài)組織極不均勻，所以鉻鉬鑄鋼襯板必須進(jìn)行熱處理，以消除鑄件各部位的鑄造應(yīng)力，并且提高鑄件的表面硬度，還要保持足夠的韌度要求。介于以上考慮，我們依據(jù)鑄件的化學(xué)成分和使用要求，將淬火溫度定在Ac3以上20～50℃，淬火后加回火處理。具體試驗(yàn)過(guò)程如下：風(fēng)冷水霧處理：將鑄件加熱至950℃保溫，出爐后用噴霧風(fēng)冷4小時(shí)。經(jīng)力學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果顯示其硬度平均值HRC≥50，沖擊韌性平均值ak<10J/cm2。再經(jīng)過(guò)經(jīng)450℃/4小時(shí)回火處理后，硬度平均值為HRC≥40，沖擊韌性ak<15J/cm2。多組試樣分析結(jié)果顯示：由于襯板和冷卻介質(zhì)接觸的時(shí)間先后，接觸面積不同，經(jīng)過(guò)風(fēng)冷水霧處理的同一爐襯板機(jī)械性能不均勻，而且沖擊韌度值偏低，不能滿足使用要求。

　　油淬處理：將鑄件加熱至950℃保溫一定時(shí)間后進(jìn)行油淬，然后加350℃/6小時(shí)回火處理。熱處理后其組織為回火貝氏體，力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果顯示其硬度HRC≥40，沖擊韌性ak≥25J/cm2，基本滿足球磨機(jī)襯板的使用要求。

　　3、鉻鉬鑄鋼襯板的制造和應(yīng)用

　　3.1、鉻鉬鑄鋼襯板的制造

　　3.1.1、鉻鉬鑄鋼襯板的生產(chǎn)控制采用1000kg堿性中頻爐熔煉，廢鋼采用公司豐富的鉚焊邊角料，基本可控制碳含量，鉻鐵，鉬鐵，鎳板等合金材料要精確過(guò)磅，然后隨廢鋼加入爐中。出鋼前加入錳鐵和硅鐵，升高溫度后插0.5Kg鋁脫氧，出鋼溫度1560～1600℃。澆包內(nèi)預(yù)放鋼水量0.25%的稀土硅鐵合金(其粒度為≤8mm)。鋼水經(jīng)鎮(zhèn)靜和變質(zhì)處理后澆入鑄型，澆注溫度1430℃左右。鑄件在清砂后，澆冒口，飛邊等應(yīng)用錘擊落，不能用氧氣-乙炔切割，否則在切割處會(huì)出現(xiàn)微小裂紋，影響鑄件強(qiáng)度。熱處理工藝：920℃±10℃油淬，350℃±20℃/6小時(shí)回火，隨爐冷卻?；鼗鸷笊拜喆蚰ィ瑱z查入庫(kù)。熱處理后組織為回火貝氏體，其硬度HRC≥40，沖擊韌性ak≥25J/cm2，綜合力學(xué)性能良好。

　　3.1.2、鉻鉬鑄鋼襯板的鑄造性能當(dāng)耐磨鋼加入較多的合金元素后，鋼水的流動(dòng)性下降。這就要求鋼水有較高的澆注溫度，否則容易引起冷隔，澆不足等缺陷。但隨著澆注溫度的提高，鑄件一次結(jié)晶組織粗大，容易產(chǎn)生縮孔，縮松，粘砂，裂紋等缺陷，所以必須綜合考慮澆注溫度。另外，鑄件的液態(tài)及固態(tài)收縮均較大，凝固過(guò)程為順序凝固。鑄件厚大處容易形成集中縮孔或縮沉，故應(yīng)該在鑄件厚大處設(shè)置合理的冒口，以加強(qiáng)補(bǔ)縮，或者是提高充型壓頭，以提高充型能力，獲得健全鑄件。

　　3.2、鉻鉬鑄鋼襯板的應(yīng)用

　　近年來(lái)，鉻鉬鑄鋼襯板先后在國(guó)內(nèi)的球磨機(jī)上進(jìn)行裝機(jī)試驗(yàn)?？己私Y(jié)果顯示其使用壽命為高錳鋼襯板的兩倍以上，提高了磨機(jī)作業(yè)率，延長(zhǎng)了磨機(jī)大修周期，生產(chǎn)成本降低30%左右。這種材質(zhì)的鑄造耐磨件還可以廣泛應(yīng)用于礦山開(kāi)采，破碎機(jī)械，筑路機(jī)械，挖掘機(jī)械等方面。

　　4、結(jié)論

　　鉻鉬鑄鋼所選用的化學(xué)成分ω為0.3～0.5%C，0.7～1.0%Si，0.4～1.0%Mn，2.5～5.0%Cr，0.3～0.5%Mo，0.3%Ni，0.2%Cu，Re微量。在淬火加回火后獲得貝氏體組織，其硬度HRC≥40，沖擊韌性ak≥25J/cm2，在球磨機(jī)襯板上應(yīng)用具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

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