高鉻—鑄鐵磨球已在電力、礦山、建材等行業(yè)得到應用,而在水泥球磨機上使用的經(jīng)濟效益及社會(huì )效益最為顯著(zhù),其耐磨性高、破球率低已得到廣大用戶(hù)的工人。但高鉻鑄鐵磨球在水泥行業(yè)推廣過(guò)程中遇到的最大問(wèn)題是一次性投資大,一般水泥廠(chǎng),特別是中小型水泥廠(chǎng)難以承受。有報導用低鉻鑄鐵生產(chǎn)水泥球磨機用磨球,雖然降低了成本,但材料韌性?xún)湫,性能波?dòng)較大而不能令人滿(mǎn)意。高鉻鑄鐵磨球的使用性能優(yōu)于低鉻鑄鐵磨球的原因在于其組織中不連續的碳化物使磨球具有良好的韌性,保證了安全運行。但從磨料磨損機理來(lái)講,由于水泥磨料的硬度低,高硬度的碳化物的抗磨作用實(shí)際上不能充分地發(fā)揮,而低鉻鑄鐵中的合金滲碳體與水泥磨料的硬度比也遠大于0.8,磨料為軟磨料。也就是說(shuō)低鉻鑄鐵中的合金滲碳體本身具有抵抗水泥磨料磨損的能力,只是由于碳化物的連續網(wǎng)狀分布形態(tài)是料韌性低,磨球在沖擊力作用下易破碎,網(wǎng)狀的碳化物本身也易剝落,從而不能真正地發(fā)揮其磨損抗力。
如何改變低鉻鑄鐵中碳化物的形態(tài),人們已做了大量的工作,如通過(guò)爐前孕育處理,爐后熱處理等,但韌性提高的幅度有限,并不能從根本上改變低鉻鑄鐵與高鉻鑄鐵韌性的差異。含量為7%~9%的中鉻鑄鐵如鎳硬IV型,它是一種混合物,其分布狀態(tài)已不再是連續網(wǎng)狀,中鉻鑄鐵的韌性更接近與高鉻鑄鐵,所以中鉻鑄鐵抗水泥軟磨料的沖擊磨損抗力值得研究。
造成高鉻鑄鐵成本高的另一個(gè)原因,是為提高淬透性而加入的價(jià)格較高的鉬、銅合金元素。為降低成本在中鉻鑄鐵中在靠鉬、銅臺金化石不可取得。目前水泥球磨機磨球尺寸的發(fā)展趨勢是為提高研磨效率而小型化,所以對淬透性的要求也有所降低。錳在提高淬透性的同時(shí)會(huì )式殘余奧氏體量較敏感。錳在提高淬透性的同時(shí)會(huì )使殘余奧氏體量增加較多,這將對中鉻鑄鐵的沖擊磨損抗力發(fā)生什么影響,都需進(jìn)一步研究。
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