亿锦天泽钢铁有限公司
高铬铸铁型材因其高硬度、高耐磨性以及较好的耐酸碱腐蚀等性能在冶金、矿山、建材加工领域有相当广泛的应用。在使用过程中人们发现:腐蚀介质中尤其是在强酸性介质中高铬铸铁会发生明显的晶间腐蚀。随着腐蚀的加剧基体对组织晶碳化物的支撑作用减弱在浆料的冲刷作用下碳化物会发生整体破碎或者断裂这严重影响了其良好耐磨性的发挥。对鼓肚缺陷，在铸铁型材的水平连铸过程中采用反弧度法工艺，即通过新型的石墨套与引锭装置来实现的，通过实施反弧度法工艺，铸铁型材的鼓肚现象得到有效。反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。进而影响试样在腐蚀实验中的测试结果。上述铬含量的铸铁系列砂型浇注(慢冷)出的试样凝固组织中碳化物尺寸相比其他条件浇注(较快冷速)普遍偏大且一般会呈板状较低含铬量(10%)下还会出现少量间距较大的网状M3C碳化物这些都会直接影响到其耐磨性及抗腐蚀性能。随着冷速的逐渐加快凝固组织中的初生奥氏体的析出量会增加相应的共晶组织的量会减少。
目前获得度灰铸铁主要是通过添加铬、铜、钼和镍等合金元素来实现但是随着合金价格的提高生产成本不断增加。为降低生产成本本课题在HT250材质的基础上采用氮、钛、铌对铁液进行合金化通过金相组织观察、SEM分析、EDS分析、拉伸试验和硬度试验研究了氮、钛、铌对灰铸铁组织及性能的影响规律。 试验结果表明含氮量为0.0055%～0.013%、含锰量为1.0%-1.36%时试样的金相组织为A型石墨+细片状珠光体+少量铁素体。
反弧度法工艺制各的铸铁型材组织更为均匀，力学性能更为优良。与实施反弧度法之前的铸铁型材相比，实施反弧度法之后的铸铁型材硬度得到提高，组织更为均匀，并且其抗拉强度指标高于铸铁型材标准(JBT10854-2008水平连续铸造铸铁型材) 性能要求。同时，伸长率指标均超过LZQT500-7规定的指标。与拉伸性能结果类似，反弧度法试样的抗压强度高于未实施反弧度法试样的抗拉强度。
随着含氮、锰量的增加：片状石墨长度变短、宽度稍有增加弯曲程度加大石墨端部钝化对基体的割裂作用减弱；细片状珠光体含量略有增加珠光体层片间距减小；试样的抗拉强度和硬度逐渐增大当含氮量为0.012%、含锰量为1.24%时试样的抗拉强度和硬度达到大值分别为395MPa和260HBW。当铁液中含氮量≥0.011%时铸件表面下开始出现气孔缺陷。
