過共晶高鉻鑄鐵在渣漿泵中的應用進展

　　過共晶高鉻鑄鐵的應用進展

　　過共晶高鉻鑄鐵硬度高，韌性差，材料收縮率大，凝固過程中由于壁厚不均勻也容易造成開裂，鑄造難度大;熱處理過程中，由于渣漿泵部件復雜，冷卻過程中熱應力不可避免，也容易導致材料的開裂，從兩方面出發來改善材料的性能，提高成品率。

　　1.鑄造工藝性

　　過共晶高鉻鑄鐵鑄造性顯然并不理想，并且由于材料硬度過高，鉆孔加工不能實現，還需要對攻螺紋部位放置預埋件，由于預埋材料(45鋼)和過共晶高鉻鑄鐵收縮率不同，澆注時預埋件周圍冷卻速度不同，加大了局部應力，進一步增加了鑄造難度。

　　一般提高材料韌性可以通過改善碳化物的形態分布和細化晶粒的措施來實現。

　　(1)控制澆注溫度和澆注速度 過共晶高鉻鑄鐵對溫度比較敏感，澆注溫度過高，鑄件晶粒粗大，碳化物集聚形成團狀，很大地降低了材料的韌性，渣漿泵結構較為復雜，還會導致熱節的產生，導致鑄件內應力加大進而出現裂紋。因此，過共晶高鉻鑄鐵需要嚴格控制澆注溫度和澆注速度，在可能低的溫度下進行，從而獲得細密組織。

　　(2)合理放置冷鐵 為了加速局部熱節的冷卻速度，實現鑄件均勻凝固，冷鐵的使用必不可少，合理放置冷鐵位置，可以消除鑄件收縮產生的缺陷，提高過共晶高鉻鑄鐵的質量和成品率。

　　(3)添加凈化劑和變質劑 首先，過共晶高鉻鑄鐵一定要嚴格控制材料成分，降低鐵液中的S、P含量，這要求嚴控原材料的品質，并且通過添加凈化劑來對鐵液進行處理，去除氣體，降低有害元素及雜質的影響;另外，為了提高過共晶高鉻鑄鐵的韌性，細化晶粒，對爐前鐵液還要進行變質處理，加入變質劑，促進形核。

　　(4)冒口設置 過共晶高鉻鑄鐵收縮率大，體收縮在2.5%左右，由于澆注溫度較低，如何放置冒口也非常關鍵，為了補縮和減小鑄件在冷卻過程中于冒口直徑的收縮應力，采用小口徑發熱冒口，這種工藝調整改善了過共晶高鉻鑄鐵經常在冒口位置收縮不足以及應力集中的缺陷。

　　除了鑄造方面的工藝問題外，熱處理過程也比較重要，可以采取低溫去應力處理，控制淬火冷卻速度等過程進一步改善材料的性能。

　　2.目前工業化生產現狀

　　通過合理并且細致的工藝過程，過共晶高鉻鑄鐵可以應用于生產，目前一種過共晶高鉻鑄鐵，成分(質量分數)為3.5%～5%C、25%～40%Cr、0.2%～1%Ni和2%～5%Mo的過共晶高鉻鑄鐵已經成功制作250ZJ—103、300ZJ—90等泵型渣漿泵，其中300ZJ—90泵直徑約1.5m，于2015年8月在安徽某礦業公司使用，使用壽命平均可達到1 000h以上，峰值使用紀錄為1 600h，而同泵位使用BTMCr26材質的渣漿泵壽命均不足500h，相差一倍以上。

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