浅述耐磨铸钢的相关知识[热芯盒制芯单元]
耐磨铸钢是一种抵抗磨料磨损的钢。这种钢材还没有成为一种独立的钢种,是铸造合金的一种,用于用铸钢制作的零件,分为铸造碳钢件、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。
一.耐磨铸钢消失模铸渗工艺过程
消失模铸渗工艺过程为:用聚苯乙烯(EPS)泡沫塑料制备试样模型(模型尺寸为20mm30mm100mm),将配好的耐磨涂料均匀涂于模型表面,耐磨涂层厚度为6mm,干燥后将涂有耐磨涂料的模型与浇注系统组合,涂耐火涂料并干燥,埋入干砂中震实,在真空状态下浇注钢水。浇注时EPS模型在高温下分解气化,产物在负压作用下逸出,而钢水与模型表面的耐磨涂料层产生热作用,相互扩散,渗透,随着钢水的冷却凝固,形成表面复合材料铸钢。
二.耐磨铸钢铸渗涂料及铸渗层
2.1铸渗用耐磨涂料的试验方法
耐磨涂料的主要组成有WC陶瓷颗粒,铬铁,EPS颗粒,添加剂,粘结剂。铸渗后WC作为硬质颗粒均匀分布于渗层中可提高表面耐磨性;铬铁(60%的Cr,粒度为0.074mm)溶于渗层中具有固溶强化作用;EPS采用预发过的粒度为0.84mm的颗粒,在铸渗过程中气化,可提供铸渗通道,利于铸渗;添加剂为自配合金剂,可细化组织;粘结剂为12%的聚乙烯醇溶液,将耐磨涂料中各种固体组分粘结在一起。
取固体粉末搅拌均匀,然后加入体积分数为35%的聚乙烯醇溶液粘结剂,并充分混合成膏状涂料。用平刀将涂料涂抹在试样模型上,涂料层厚度为6mm,放置于干燥室内干燥后组模,等待进行消失模铸渗。
WC的粒度如果太小,铸渗时与钢水作用而熔化消失,太大时影响工件表面粗糙度,且对钢水的激冷作用大,不易熔合,故选取0.16mm,0.21mm,0.34mm3种粒度的WC进行试验。WC的含量要充足,选取45%,55%,65%进行试验。铬铁的加入量太少时固溶强化效果差,但加入量过大,易在渗层中形成偏析,因此选取铬铁含量为0,5%,8%.为研究WC粒度,WC含量,铬铁含量对渗层的影响,采用表1的配方进行对比试验。
2.2铸渗层组织,性能测试
采用BM4XC型金相显微镜观察渗层断面的组织;采用HB150A型布氏硬度计测试渗层的硬度,钢球直径为10mm,载荷为30kN,测试位置为渗层表面;在ML100磨粒磨损试验机上测试渗层的耐磨性,磨盘采用360号SiC砂纸,工作载荷为18N,磨盘转速为60r/min,试样进给量为4mm/r,进给循环为20次,磨损试样的规格为6mm25mm.
我国的物料破碎·粉磨设备多年来一直采用高锰钢。对不同工况条件下各种易损件进行磨损失效分析表明,高锰钢韧性极高,在高冲击负荷的条件下可产生加工硬化,从而表现出优良的耐磨性。但是其屈服强度低,使用中易产生塑性变形·拱凸等,且硬度低,在冲击负荷不足够大的情况下,耐磨性很差。
因此在普通高锰钢基础上发展了合金高锰钢·中锰钢及超高锰合金钢,在普通高锰钢中加入铬·钼·钒·钛·稀土·铌·硼等元素而构成合金高锰钢,使屈服强度由635MPa提高到740MPa,用在大型磨机隔仓板上,箅孔不变形,磨损均匀,用于50kg一下中小型锤头·颚式破碎机鄂板等,使用寿命均有所提高,针对中小型冲击力工况条件,开发了中锰钢,用于中小型磨机衬板,比普通高锰钢提高寿命50%--80%。
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