1.本发明涉及一种过共晶高铬铸铁及其孕育变质处理方法,该过共晶高铬铸铁适用于渣浆泵过流件如叶轮、护套、前护板和后护板等,属于耐磨铸铁材料技术领域。
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2.渣浆泵是用于固液两相流体输送的关键设备,其应用的范围极为广泛,如煤炭、采矿、水利等行业。在渣浆泵在工作时,其过流部件不仅要承受硬质颗粒的冲刷,还要承受浆体的腐蚀,如此恶劣的工况使得过流件使用寿命短,消耗大。据统计,我国的渣浆泵过流件的年消耗量在20万吨以上,其价值达到了35亿元以上。由此可见,开发使用寿命长的渣浆泵过流件新材质迫在眉睫。
3.高铬铸铁具有较好的耐磨、耐蚀性,是渣浆泵过流件的主导材料。目前渣浆泵过流件常用亚共晶高铬铸铁生产,如我国耐磨材料国家标准中的kmtbcr26铸铁。但是,在磨损剧烈的工况下,亚共晶高铬铸铁寿命很短。如kmtbcr26高铬铸铁渣浆泵过流件,用在云锡集团华西选矿厂含硫化锡矿石浆料时的平均寿命只有120小时左右。渣浆泵过流件的严重磨损不仅增加了维护费用,还因为停机次数多,降低了渣浆泵效率。
4.过共晶高铬铸铁由于具有更高的含碳量,其耐磨性能远高于工业亚共晶高铬铸铁,是一种更具有应用前景的耐磨材料。人们通过合理地控制制造工艺过程,使过共晶高铬铸铁可用于渣浆泵过流件的生产制造,获得了更耐磨、使用寿命更长的产品。但随着过共晶高铬铸铁中含碳量的增加,其组织中初生碳化物也变得粗大,导致其韧性相对较差,在承受高冲击或大颗粒冲击的情况下,可能会发生开裂的现象,这一缺陷在一定程度上制约了过共晶高铬铸铁的应用。
5.近年来,为攻克这一难题,人们通常采用孕育和变质的手段改善铸铁的性能。孕育处理是加入可以形核的元素,提高形核率、细化晶粒和细化碳化物,从而细化组织的一种工艺;而变质处理则是加入改善组织中第二相生长的合金元素,促使碳化物孤立状和团球化,改善碳化物形态,同时还可改善夹杂物形态和分布,提高综合机械性能和减少铸造缺陷的一种工艺。
6.中国发明专利cn110453141a公开了一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料及其制备方法,该材料成分为:c 3.0%?3.4%,cr 18%?24%,ni1%?2%,w 0.8%?1.2%,其余为fe。该方法使用包内冲入0.2%?0.5%高效稀土复合变质剂的方法进行孕育处理。孕育处理后可提高渣浆泵过流件的硬度及耐磨性,同时提高铸造性能,使其使用寿命为其
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