鎳硬鑄鐵（應(yīng)用于采礦、電力等行業(yè)的材料）

產(chǎn)品概述

鎳硬鑄鐵在普通白口鑄鐵的基礎(chǔ)上加入3.0%～5.0%的鎳和1.5%～3.5%的鉻，得到非常硬而耐磨的馬氏體基體+M3C型碳化物組織。鎳和鐵無限固溶，能有效地提高淬透性，促使形成馬氏體-貝氏體基體，同時鎳穩(wěn)定奧氏體，過高鎳含量會造成大量殘余奧氏體。鉻的加入可以阻止石墨化，促使形成碳化物，并提高M(jìn)3C型碳化物的硬度，由不含合金時的HV900～1000提高到HV1100～1200。鎳硬鑄鐵的耐磨性優(yōu)于普通白口鑄鐵，在采礦、電力、水泥、陶瓷和鑄造等行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。

生產(chǎn)工藝

(1)鑄造工藝鎳硬鑄鐵可采用砂型或金屬型鑄造，線收縮率為1.6%～2.0%，通常取1.8%。其鑄造工藝與一般白口鑄鐵相同，通常采用冒口，并使直澆道通過冒口進(jìn)入鑄件，以便形成良好的順序凝固條件。

(2)熔化鎳硬鑄鐵最好采用電爐(感應(yīng)電爐或電弧爐)熔煉，以便控制化學(xué)成分及出爐溫度。Ni．Hardl、Ni—Hard2在有些國家采用沖天爐熔煉，但Ni—Hard4不易采用沖天爐熔煉，以免造成合金元素的燒損，尤其是鉻元素的燒損。鉻易與碳化合形成碳化物，使碳的含量不能準(zhǔn)確控制。鎳、鉻含量的確定應(yīng)考慮鑄件壁厚。為了使組織中不析出石墨，C、Si、Cr和鑄件壁厚之間應(yīng)有合適的配合。

(3)澆注鎳硬鑄鐵的熔點(diǎn)比灰鑄鐵高，流動性比灰鑄鐵差，因此，其澆注溫度應(yīng)比灰鑄鐵高一些。通常鎳硬鑄鐵的澆注溫度為1400℃，對于厚大鑄件，澆注溫度可適當(dāng)降低，但不應(yīng)低于1350℃。

熱處理方法

雖然鑄態(tài)下鎳硬鑄鐵具有足夠高的硬度，但是鑄態(tài)鎳硬鑄鐵的沖擊疲勞壽命較低，通常應(yīng)進(jìn)行熱處理。鎳硬鑄鐵進(jìn)行熱處理的目的主要有三個，即消除內(nèi)部應(yīng)力、提高硬度、提高沖擊疲勞抗力。

Ni．Hardl和Ni—Hard2鎳硬鑄鐵通常采用的熱處理工藝有兩種：

1)將鎳硬鑄鐵加熱至275℃，保溫12～24h，然后空冷，使鑄態(tài)組織中的殘留奧氏體部分轉(zhuǎn)變成貝氏體或馬氏體，使鑄態(tài)組織中的馬氏體也得到回火，從而提高鎳硬鑄鐵的硬度和沖擊疲勞壽命。

2)將鎳硬鑄鐵加熱至450℃，保溫4h，然后空冷或爐冷至室溫。也可采用雙重?zé)崽幚砉に?，即將鎳硬鑄鐵加熱至450%，保溫4h，然后冷至275℃再保溫4～16h，空冷。這種雙重?zé)崽幚砉に嚳梢越档玩囉茶T鐵組織中殘留奧氏體的含碳量，使其在隨后的冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。在275℃保溫的目的是使新生的馬氏體得到回火，同時使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。鎳硬鑄鐵進(jìn)行雙重?zé)崽幚肀冗M(jìn)行簡單熱處理能獲得更高的沖擊疲勞壽命。

Ni—Hard4的熱處理工藝與Ni—Hardl和Ni—Hard2的熱處理工藝不同。在進(jìn)行熱處理時，它先被加熱至750～800℃，保溫4～8h，然后空冷或爐冷。這種熱處理工藝可提高Ni-Hard4的硬度和沖擊抗力。爐冷提高Ni—Hard4沖擊疲勞壽命的效果優(yōu)于空冷。

對于大型Ni-Hard4鑄件，其熱處理溫度可適當(dāng)?shù)鸵恍ǔＴ?50℃保溫4h，空冷，然后在450℃再保溫16h，空冷。