贝氏体复相球墨铸铁磨球的研究.pdfVIP

学兔兔 Material＆Technology材料 ·工艺 贝氏体复相球墨铸铁磨球的研究 柳 伟 ’，张金山’，赵晨波 (1．太原理工大学 ，山西太原 030024： 2．晋城市宏创源耐磨材料有限公司，山西晋城 048000) 摘要：本文采用覆砂金属型铸造工艺，水玻璃水溶液淬火介质试制了一种贝氏体复相球墨铸铁材质。经 热处理后磨球可获得针状贝氏体+少许马氏体+残余奥氏体组织，该复相组织心表硬度值相差不超过2．0 HRC，硬度值在 55～58HRC之间，冲击韧性可达 21～23J／cm，是一种理想的磨球用耐磨材料。 关键词：贝氏体；复相组织；水玻璃；磨球 中图分类号：TGl43．5：文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2014)02—0053—03 D0I：1O．3969／．1．1sSn．10O6——9658．2Ol4．02．0l7 0 前言 表 1 磨球化学成分 ％ 磨球在工作过程 中，必然会发生球与球 、球与 C Si MnfB P S IRe残余Mg残余 Fe 物料 、球与磨机筒壁、衬板之间的摩擦和碰撞 ，这就 要求磨球有较高的硬度和韧性以避免产生不耐磨、 33．0．5～i23．5．5～12．83～000．0．0035～o3『吣 fos其余 失圆等缺陷。贝氏体球墨铸铁具有较高的强度、硬 夹砂 、表面粗糙 、组织缩松等缺陷；金属型铸造的磨 度、韧性和耐磨性 ，同时又具有 良好的铸造性能，自 球常出现较大的表面白口层，皮下气孔和皱皮等缺 20世纪70年代问世，就被誉为铸铁冶金方面的重 陷。覆砂金属型铸造工艺克服了砂型铸造和金属型 大成就之一，它将是21世纪竞争力很强的材料，因 铸造的缺点，保持了它们的优点，同时可实现全 自动 此，研制和生产高性能的贝氏体球铁耐磨材料具有 化控制的流水线生产[21。本生产试验球化处理采用冲 重要意义 1_【。 入法，造型采用覆砂金属型铸造工艺，利用图 1所示 本文利用覆砂金属型铸造工艺 ，采用冷却性能 模具生产，一型同时浇注 16个 elO0Illm的磨球 ，图 较强的水玻璃水溶液作为淬火液，使磨球整体获得 2为该工艺的原理 图，金属液沿浇 口杯直接流人直 针状贝氏体+少许马氏体+残余奥氏体的复相基体 浇道，直浇 口下端分布有4个 内浇道，每个 内浇道末 组织 ，从而使磨球达到高硬度、高韧性、高耐磨的目 端设有一个内压冒口，每个 内压冒口周围分布有四 的。 个铸件，上半模的覆砂层和下半模的覆砂层构成了 完整的铸造型腔。 1 试验条件和方法 1．1 材料的选择 要想提高磨球寿命 ，降低耗球率 ，首先要考虑 磨球材料的成分，经过反复研究和优化设计出的贝 氏体复相贝氏体球墨铸铁磨球的材料成分见表 1。 ◆◆ 1．2 铸造工艺 工业上长期以来利用砂型铸造或金属型铸造 图 1 模具示意图 工艺来生产磨球，然而砂型铸造经常会出现气孔、 用 1t中频感应电炉熔炼铁液，采用冲人法球化 处理，出炉温度为 1500～1550℃，浇注温度为 1400 收稿 El期：2014一Ol—O8