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中铬铸铁作为一种抗磨金属材料，应该具有良好的抗磨磨损性能。在力学性能方面，主要是要有足够的硬度和必要的抗冲击能力。为此，除了要求M7C3碳化物在共晶碳化物中占有尽可能大的比例外，还希望获得马氏体基体。共晶碳化物的类型主要由铸件化学成分决定。因此，正确配置铸件化学成分是中铬铸铁生产技术上的重要内容。而铸件最终能否获得预期性能，很大程度上还要取决于基体金属的性质。
获取马氏体基体的关键问题是提高中铬铸铁件的淬透性。为此，一方面需要在铸铁中添加能够提高淬透性的元素；另一方面通过热处理促使基体金属中的碳脱溶，降低奥氏体含碳量，提高Ms点。
提高淬透性元素有钼、镍、铜、锰，这些元素都已经列入中铬铸铁成分标准中。
钼是比较贵重的元素，但制取合格中铬铸铁钼是不可或缺的合金元素。钼显著改变避免珠光体转变的临界冷速，并与固溶相中的碳结合形成碳化物，降低奥氏体中的碳含量。因此提高材料淬透性的效果非常显著。中铬铸铁成分标准规定钼的加入量为0.5%~1.5%，但是具体加入量需要视铸件厚度、铬碳比而定。根据我们所做的试验，按表3-1提供的数据添加钼（同时加入0.8%~1.1%镍或铜），铸件经过热处理（包括促使二次碳化物析出的脱稳处理）后，可以获得马氏体基体。
镍和铜都是配合钼的作用而加入的。标准中所列的镍、铜加入量均为单独加入其中一种元素时的加入量。镍、铜、锰等合金元素不但能提高材料的淬透性，而且有很好的固溶强化作用。实验证实，含有适量钼、镍元素的中铬硅白口铸铁经过等温淬火后，产生马氏体-贝氏体复相基体组织，材料耐磨性与强韧性达到合理匹配，耐磨性和冲击疲劳强度接近高铬铸铁。用于承受冲击负荷的耐磨件，零件寿命能够显著提高。中铬硅白口铸铁态（包括消减内应力后）基体组织应该是以细珠光体为主，并存在一些残余奥氏体。宏观硬度HRC45~50，作为抗磨料磨损材料，硬度偏低，需要进行淬火硬化处理。中铬硅白口铸铁的硬化可以采用两种热处理工艺。第一种是空气淬火+回火，适用于铬碳比较高的简单铸件。铸件加热温度为~摄氏度，保温后在空气中冷却。然后在~摄氏度回火。处理后基体组织为马氏体+残余奥氏体。铸件硬度HRC56~60，冲击韧度6~9J/cm2.第二种为等温淬火+回火。含有钼和镍的中铬硅白口铸铁件适用此种工艺。工件需要加热到~摄氏度，根据铸件厚度保温2~5h，进行充分奥氏体化，然后有控制地在空气中冷却到~摄氏度后移入盐浴，在盐浴中等温保持2~5h，出炉空冷，最后在~摄氏度回火。铸件等温淬火后的基体组织含有贝氏体、奥氏体、马氏体、二次碳化物。铸件硬度可达到或超过HRC55~58，冲击韧度大于或等于9J/cm2，具有很好的综合力学性能。等温淬火的低碳中铬硅铸铁硬度稍低于经过空气淬火+回火铸件，但是具有优良的抗冲击疲劳强度，适于制造承受冲击载荷的抗磨铸件，例如球磨机磨球、衬板、破碎机锤头等。需要进行切削加工的中铬硅白口铸铁件可以采用软化退火工艺。退火后铸件硬度能够降低到HRC40以下（参阅附录1中的附表1-2）。退火的加热温度摄氏度，保温后在炉内缓慢冷却。虽然化学成分和抗磨组织形成的途径不完全相同，但中铬硅白口铸铁的力学性能、显微组织和抗磨能力接近国际上常用的KmTBCr9Ni5镍铬白口铸铁，但是热处理费用较高。至于选用哪种材料合适，应根据企业的具体情况而定。预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇