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耐磨铸铁

根据生产的实践和耐磨材料使用手册的使用范围,主要讨论在磨料磨损条件下工作的耐磨铸铁。如球磨机的衬板、磨球,抛丸机的叶片、犁铧,磨煤机及破碎机的磨损部件等,它们都在摩擦并伴有磨料的条件下工作,零件不仅受到严重磨损,而且还承受较大的负荷,用于这些零件的铸铁也称为“抗磨铸铁”。在不同的机械部件上,磨损的现象纷繁复杂,但从磨屑形成过程的观点出发,基本的磨损类型有:粘合磨损、磨料磨损、腐蚀磨损和表面疲劳磨损四种不同的类型。而在生产上和研究工作中又将磨料磨损分为三种形式:凿削性的磨料磨损,如机动铲的铲齿面上和颚式破碎机的鄂板面上的磨损:碾碎性的磨料磨损,也称为高应力碾碎磨料磨损,如球磨机中球和球之间以及球和衬板之间磨料磨损;刮伤性的磨料磨损,也称低应力刮伤磨损,有时也称为磨蚀,如杂质、分离器等零件的磨损。它们的共同特点是:工件受到磨料物质在漆表面上进行机械的(同时有化学的和热的作用)

磨削、冲击或挤压而使工件表面的金属剥蚀,形成磨料磨损。监狱磨料磨损的工作介质大多为各种硬质磨料,因此耐磨铸铁的耐磨性能与其组织及硬度就有密切的关系。工件的硬度越高,则它的耐磨抗力越好,但若组织较脆,硬组织容易折断或剥离时,则折断的组织反而会成为磨料,加剧磨损。所以在考虑耐磨铸铁硬度的同时,必须注意到材质的韧性,不仅具备一定的韧性又有相当高的硬度的材质才是最耐磨的。此外在硬度相同的情况下,由于细小的组织不易剥落,所以常比粗大组织具有较好的耐磨性,同样针状组织就比片状和粒状组织具有更好的耐磨性。根据这些情况,实际生产上往往采用白口铸铁作为耐磨铸铁,因为这种铸铁中只有碳化物和球光体,没有石墨,硬度较高,可达到高硬度的目的。为了进一步提高耐磨性,在基体方面:可使球光体变成马氏体,马氏体既比珠光体耐磨,又比珠光体较有利地作为碳化物的基体而不使碳化物容易暴露和折断;在碳化物方面不仅要控制一定的数量,而且还可以从分布和结构上加以改进,碳化物网状分布的大小及结构从M3C→M7C3→M6C加以改进,同时从成分上,使一般的碳化物Fe3C经过合金化变成合金碳化物(FeMn)3C或(FeCr)3等,这就是耐磨铸铁从一般的白口铸铁发展到合金白口铸铁,最后发展到高合金白口铸铁的进程。