马氏体球墨铸铁磨球的研制和生产应用

采用 1.5t工频感应电炉熔炼铁液 ,经炉前球化孕育处理 ,金属型浇注得到球墨铸铁磨球、配之RT 32 0 9推杆步进式电阻炉加热、水玻璃液模拟等温淬火及低温回火得到的马氏体加贝氏体球墨铸铁磨球 ;其金相组织为 :高碳隐针马氏体 ( 70 %～75 % ) 球状石墨 上贝氏体 ( 2 5 %～ 30 % ) 少量合金碳化物 ( <5 % ) 少量残余奥氏体 ;其表面硬度为HRC 5 5～ 5 7,表面与心部硬度差HRC≤ 2 ;通过工业性试验平均单耗为 0 .6 6kg/t原矿、破碎率 <1%。     

大直径锻球的制备工艺及其磨损性能研究

研制了一种用于大型球磨机的新型大直径锻球。分析了磨球心部和表面的显微组织,测试了磨球距心部不同部位的硬度分布、冲击韧度和冲击磨料磨损等性能。结果表明,锻后空冷处理后的磨球整体组织均匀,心部与表面硬度差小于2 HRC,其体积硬度可达52 HRC;磨球冲击韧度为16 J/cm2。冲击磨料磨损试验结果表明,大直径锻球的磨损性(W-1)比65 Mn大直径锻球高出约30％,其耐磨性能明显提高。     

贝氏体复相球墨铸铁磨球的研究

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2.0HRC,硬度值在55~58 HRC之间,冲击韧性可达21~23 J/cm2,是一种理想的磨球用耐磨材料。     

Cr对马氏体球墨铸铁磨球组织和性能的影响

研究了两种不同Cr含量的马氏体球墨铸铁磨球(Φ110 mm)内外层微观组织和硬度。结果显示,磨球的表层组织以马氏体和石墨球为主,不含Cr的磨球心部组织以片层状的珠光体为主,还有石墨和少量铁素体;加入0.4%Cr后,磨球心部以马氏体为主,含一定数量的碳化物。硬度测试结果表明不含Cr磨球外层硬度约HRC50,心部硬度仅HRC30,内外层硬度相差HRC20;加Cr后因引入了碳化物,外层硬度提高到HRC59,而内外层硬度差仅HRC3。与高铬铸铁磨球相比,含Cr的马氏体球墨铸铁磨球具有较好的综合性能,在较大冲击环境下具有更好的应用前景。     

等温淬火球墨铸铁磨球的生产实践

介绍了含碳化物等温淬火球墨铸铁磨球的铸造生产工艺以及热处理工艺。球墨铸铁磨球经过等温淬火及回火工艺处理,HRC硬度达到50～55,冲击韧性为12.4 J/cm2.实践证明,奥铁体磨球获得优良的力学性能关键在于获得高球化率,铸造工艺的精心设计与优化以及生产过程的严格控制可以保证获得高球化率。系统全面、严格精细的工艺管理不仅保证了高质量CADI磨球质量的稳定性,同时增强了企业的核心竞争力。     

具有性能梯度特性的贝-马-奥球墨铸铁磨球的制备工艺

采用10 kg真空中频感应炉熔炼铁液,经炉前一次球化及两次孕育处理,真空浇注得到球墨铸铁球。使用电热炉加热磨球到不同的奥氏体化温度,并在不同温度的硝酸盐和亚硝酸盐混合介质中进行连续冷却淬火,后经低温回火得到球墨铸铁磨球。其中,性能最佳的为贝-马-奥球墨铸铁磨球,其显微组织为:球状石墨(体积分数12%左右)+下贝氏体+高碳针状马氏体+残留奥氏体(质量分数16.6%~18.1%)。石墨球化率达到92%、球化级别为2级,球墨尺寸级别为9.2级;磨球表面硬度为55~58 HRC,表面与心部硬度差5 HRC;磨球表层的常温冲击韧性为20.5 J/cm2,心部冲击韧性为25.3 J/cm2,表现出表层高硬度,耐磨损;心部高韧性,抗破碎的性能梯度特性。进一步研究表明:下贝氏体和残留奥氏体组织对提高磨球的性能有着显著的作用,而上贝氏体组织则不利于磨球的综合性能。     

低锰球墨铸铁磨球材质的研究

研究了一种新型磨球材质－低锰球墨铸铁，并提出了该材质作为磨球使用的适宜组织。装机试验结果表明，该材质制成的磨球具有良好的抗磨性能．     

淬火、回火对连铸QTNi4MoV球墨铸铁组织和硬度的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和硬度计等对QTNi4MoV球墨铸铁在淬火和回火过程中的组织及硬度变化规律进行了研究。结果表明：经1323 K保温4 h的石墨化退火处理后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织由石墨球+残留奥氏体+针状贝氏体组成,硬度约为40 HRC;再经1223 K保温1 h油淬后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织由石墨球、马氏体和残留奥氏体组成,硬度为48.5 HRC;淬火后QTNi4MoV球墨铸铁的组织具有良好的回火抗力,回火温度达到773 K时,其淬火马氏体才开始分解;经773 K保温3 h的一次和二次回火后,QTNi4MoV球墨铸铁的组织为石墨球、回火马氏体和少量残留奥氏体,硬度值分别为47.5和46 HRC,抗拉强度高于900 MPa,满足铝合金压铸模具服役时对其制造材料在力学性能方面的要求。     

大直径锻造钢磨球的淬透性

针对直径在120 mm以上的大直径磨球,设计一种高碳低合金锻造磨球用钢,并对该钢所制磨球进行淬火试验以研究其淬透性。通过热膨胀仪测得该钢的临界点温度(Ac1),采用洛氏硬度计测量磨球的硬度并使用光学显微镜观察磨球心部区域的显微组织。结果表明:末端淬火得到的实验结果与Grossmann方法计算所得淬透性结果相吻合;其中,870℃淬火后的磨球具有良好的淬透性,从表面到心部的硬度分布均匀,最大体积硬度可达61.7 HRC;该磨球组织主要由细小的混合马氏体组成,平均晶粒尺寸为15μm,晶粒度级别为8.4级,满足大直径锻造磨球的使用性能要求。     

铁型覆砂铸造磨球工艺的试验研究

应用铁型覆砂铸造技术和计算机仿真技术，研究了铁型覆砂铸造磨球工艺的原理，按照生产线标准研制了铁型覆砂铸造贝氏体球铁磨球工艺装备和试验装置，进行了现场工艺试验，获得了关键工艺参数数据。试验结果表明，新工艺生产的磨球尺寸精度可以达到CT6级，表面粗糙度达到Ra12．5，球铁材质铸态硬度（HRC）平均值为32～34，直径60mm磨球的工艺出品率达到70％，生产工序少、周期短，适合机械化生产线方式进行大规模生产。