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合金元素碳会影响高铬铸铁的淬透性,锰元素是用作提高高铬铸铁热处理淬透性的元素之一。钒元素的加入可以使高铬铸铁的致密程度大大的提高而使高铬铸铁具有较高的弹性和韧塑性。一般说来,碳在高铬铸铁中主要有两个方面的影响,一个是碳元素会影响高铬铸铁的淬透性,碳元素的含量越高,材料的淬透性会降低;另一个是材料组织中的含碳化合物数量随碳元素含量增加而增加。从整体的角度出发,增大材料化学成分中碳元素的含量可以提高材料的宏观硬度和抗泥沙磨损的能力,但是碳元素含量过高会造成铸铁的韧塑性降低。在对高铬铸铁材料进行化学成分设计时要考虑铬元素和碳元素的含量比,并且尽量使所设计的化学成分为靠近共晶点的亚共晶成分,因为这种成分点的高铬铸铁中基本不会出现铁素体,而且在进行铸造时,融化状态的铸铁熔液具有比较高的流动性,便于铸造成型和获得较高的铸造质量,减少铸件中的缩孔、缩松等缺陷。合理的化学元素种类和含量的选择对于工业生产和资源的最优化使用都具有显著的意义。

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高铬铸铁的优良抗磨损能力和抗冲击的韧性主要取决于材料的组织状态。铸造状态下的高铬铸铁主要由未发生组织相变的奥氏体,马氏体和碳化物组织所组成的。碳化物的组织形式主要有三种:M3C、M7C3、M23C6。M3C型碳化物是以渗碳体的组织形态呈现出来的,这种类型碳化物是在材料的铬含量相对较少时,即铬、碳比值较小时出现,由于铬含量较低,不足以改变组织中碳化物的形态,从而继承了渗碳体的一些特性,呈网状分布,对基体金属具有一定的分割作用。M7C3型碳化物的微观维氏硬度值很高(HV1200~1800),主要呈条状或柱状形态分布,与M3C型碳化物相比,这种形态的碳化物减少了对基体金属的分割作用,使基体金属保持了较好的强度

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高铬铸铁是高铬白口抗磨铸铁的简称,是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。它以比合金钢高得多的耐磨性,和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度,同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能,加之生产便捷、成本适中,而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。高铬铸铁属金属耐磨材料、抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支,是继普通白口铸铁、镍硬铸铁而发展起来的第三代白口铸铁。早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。高铬铸铁一般泛指含Cr量在11-30%之间,含碳量在2.0~3.6%之间的合金白口铸铁。

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在实际生产中,为了提高中铬铸铁的使用性能,除了要满足必要的抗磨损性能,还需要它有足够的硬度、韧塑性和抗冲击的能力,因此,既要求在共晶碳化物中M7C3碳化物所占的比例尽可能大,还希望获得综合性能相对较好的马氏体基体,使中铬铸铁的组织和性能得到全方面的提高。获得马氏体组织的关键在于提高材料的淬透性,通常需要向其中添加一些合金元素来满足以上要求,如:钼、镍、铜、锰等。

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通常称含铬量介于高铬和低铬之间的合金白口铸铁为中铬铸铁,其碳、硅、锰、铬含量与镍硬Ⅳ型铸铁十分相似,两者最为显著的区别就是含镍量:镍硬Ⅳ型铸铁含5.5%~6.5%的镍,而中铬铸铁一般不含或含很少镍。

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改善低铬铸铁性能的途径有:变质处理、定向凝固、多元合金化、热塑性变形、采用的新型铸造和热处理工艺。提高低铬铸铁强韧性和耐磨性的途径有多种,实际应用中应根据工件的使用工况和结构特点,将几种方法结合起来应用,效果可能更好。

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低铬铸铁中碳化物有以网状存在和以板条状存在。显而易见,碳化物以网状的连续状态分布于基体中,会使材料的韧性削弱,势必降低材料的耐磨性。改善低铬铸铁性能的途径有:变质处理、定向凝固、多元合金化、热塑性变形、采用的新型铸造和热处理工艺。低铬铸铁的抗冲击能力差,在抗冲击能力差,在冲击载荷较大的场合下使用时零件容易脆裂,因此只能应用在软磨料磨损的场合。

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低铬白口铸铁中的合金元素对提高其组织性能有很重要的作用,较多的铬进入碳化物对提高低铬白口铸铁的抗磨能力是有益的。低铬白口铸铁中加入钒、钛元素后,低铬白口铸铁的宏观硬度、韧塑性和抗泥沙磨损性能均在一定程度上有所提高。

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低铬白口铸铁中的合金元素对提高其组织性能有很重要的作用,含碳量是决定低铬铸铁中碳化物量和铸件硬度的基本元素。锰降低了低铬白口铸铁的淬透性。碳化物形态、分布状况、数量等对低铬铸铁使用性能有显著的影响。含碳量是决定低铬铸铁中碳化物量和铸件硬度的基本元素。含碳量低,碳化物倾向于以晶界碳化物形态存在。含碳量高时,组织中出现大块的莱氏体,提高了铸铁的硬度,却使材料的韧性和淬火裂纹敏感性有所降低。因此低铬铸铁中的碳含量应该根据零件的服役条件来确定。如果承受冲击或需要进行热处理的零件宜选用较低的含碳量,受冲刷磨损的零件可采用较高的含碳量。

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为扩大普通白口铸铁的应用范围,提高其韧性和耐磨性,在普通白口铸铁中加入Cr1.0%~5%,就形成了低铬铸铁。通常将铬白口铸铁中铬元素的含量在1.0%~5%范围之间的部分称为低铬铸铁。低铬铸铁的化学成分通常要根据零件的使用工况来作适当的调整。通常要根据零件的使用工况来调整低铬铸铁的化学成分,目前通常使用的低铬白口铸铁的化学成分主要是:2.4%~32%C,0.6%~1.5%Si,0.4%~0.8%Mn,2.0%~5.0%C。

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铬系白口铸铁是改进白口铸铁使用性能的有效方法,根据不同的铬含量,可以将铬系白口铸铁划分成三种类别,分别为:低铬白口铸铁、中铬白口铸铁和高铬白口铸铁。普通白口铸铁具有生产工艺简单、生产成本低的特点,它是传统的抗磨材料之一。但是它的组织是典型的莱氏体,这决定了它具有韧性差、脆性大和耐磨性不好等特点,使得它的应用范围受到限制。合金化是改进白口铸铁使用性能的有效方法。往白口铸铁中加入镍和铬,制成镍硬铸铁,经过适当的热处理可以获得较好的抗冲击疲劳能力和高的硬度。从世界范围来说,铬矿产资源的存储量相对较大,且价格适中,这就使得铬系合金白口铸铁的性价比相对其他的合金白口铸铁来说,更具吸引力,因此,铬系白口铸铁的应用力度自然会比较大,并己经成为国内外广泛采纳的抗磨料磨损材料。然而我国的镍资源较缺乏,致使大范围推广镍硬铸铁的应用变得不现实。

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白口铸铁是人类有史以来最先开始使用的黑色金属。普通的白口铸铁比较坚硬耐磨,但是不能够满足现代机械化设备对磨损件应有较长使用寿命的要求。日常的工业制造生产中所使用的白口铸铁基本是合金白口铸铁,铬系白口铸铁是现代耐磨材料的代表类型。还有一些白口铸铁以锰、钨等元素作为主要的合金元素,这些材料的合金铸件都有各自的特殊应用领域

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关于“无缝钢管vs.焊接钢管”的争论已经存在了很长一段时间,今天还在继续着。那么,你会选择哪一个作为你下一个项目的首选?以下是无缝钢管和焊接钢管的一些优点对比,希望可以帮助您做出决定。


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高铬铸铁是继普通白口铸铁、镍硬铸铁发展起来的第三代白口铸铁。由于高铬铸铁金属组织的特点使得高铬铸铁比普通铸铁具有高得多的韧性、高温强度、耐热性和耐磨性等,已被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料,并得到广泛的应用。高铬白口铸铁的热处理工艺有高铬铸铁常规热处理工艺、奥氏体高铬铸铁的回火工艺、高铬铸铁铸态奥氏体亚监界热处理工艺、高铬铸铁稳定性处理工艺、高铬铸铁团球化处理、高铬铸铁珠光体化预处理工艺、Cr15MoCu高耐磨铸铁强韧化处理工艺以及稀土高铬铸铁热处理工艺。


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