隨著科技的發(fā)展,球墨鑄鐵在常溫下的性能早已不能滿足實際應(yīng)用,很多情況下,球墨鑄鐵已使用在600℃以上的高溫條件下,因此,如何提高球墨鑄鐵件的高溫耐熱性、耐熱溫度和使用壽命,對企業(yè)降低成本,提高經(jīng)濟效益具有重大意義。合金化是提高耐熱性的主要途徑,在球墨鑄鐵中加入Si、Al、Cr等合金元素,可有效地提高其耐熱性。因此,本文針對球墨鑄鐵的使用情況和使用溫度,選取合金化方式,以不同組分的低Cr球墨鑄鐵為對象,研究了其高溫耐熱性。
將生鐵(wc=4.3%,wsi=0.73%)、廢鋼(wc=0.2%)、硅鐵(wsi=75%)和鉻鐵(wCr=70%)稱量配料計算后(考慮元素燒損),按一定比例在中頻感應(yīng)電爐中熔煉,將熔煉后的鐵液倒入裝有孕育劑(75%硅鐵)和球化劑(稀土硅鐵鎂合金FeSiMg8RE3)的坩堝中進行孕育球化處理,然后將鐵液迅速倒入砂型中澆注,冷卻后得到含鉻量為0.8%的第一組試樣。隨后按照上述步驟再次按比例熔煉、孕育、球化、澆注和冷卻,分別得到含鉻量為1.2%的第二組試樣和含鉻量為1.6%的第三組試樣,配制后三組試樣的化學(xué)成分如表1。待試樣冷卻后,將試樣從砂型中取出,經(jīng)打磨去除表面粘著物和氧化皮后,進行顯微組織觀察、高溫氧化試驗、抗生長試驗和熱疲勞試驗,以研究低鉻球墨鑄鐵的高溫耐熱性。
表1 試樣的化學(xué)成分
C | Si | Mn | P | S | Cr | |
第一組 | 3.6~3.8 | 2.5~2.7 | <0.5 | <0.05 | <0.03 | 0.8 |
第二組 | 3.6~3.8 | 2.5~2.7 | <0.5 | <0.05 | <0.03 | 1.2 |
第三組 | 3.6~3.8 | 2.5~2.7 | <0.5 | <0.05 | <0.03 | 1.6 |
含鉻0.8%的球墨鑄鐵,球化率較高,石墨球大小及形狀不均勻。含鉻1.6%的球墨鑄鐵,抗生長性、熱疲勞性和高溫氧化性最佳,可在低于900℃的工作條件下安全使用。(榕霖)