过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展.pdf

《过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、过共晶高铬铸铁在渣浆泵中的应用进展石家庄工业泵厂有限公司(河北050100)韩跃李春海【摘要】介绍了渣浆泵材料的发展历史和发展过共晶高铬铸铁的意义，在这种需求下研发了一种超高耐磨性的适用于渣浆泵生产的过共晶高铬铸铁材料，并且已经成功应用于实际生产，最后指出消失模工艺可作为一种过共晶高铬铸铁新的生产方式。【关键词】过共晶高铬铸铁渣浆泵耐磨性铸造一、前言渣浆泵主要应用于抽送固体颗粒和液体混合物，广泛应用于冶金、矿山、电力、化工以及煤炭等行业，在使用中，渣浆泵是最重要的输送设备，在输送过程中，由于浆液中固体的磨损以及液体的冲刷共同作用，蜗壳、

2、叶轮等过流部件的磨蚀非常明显，是这些行业生产中大量消耗的易损件，零件的拆检更换不仅需要消耗人力、物力，也影响了设备固有生产能力，直接制约了企业的总体效益。对此，行业也对于渣浆泵的使用寿命提出的更高的要求，而研发和开发过流部件耐磨材料是延长渣浆泵寿命的关键。=、渣浆泵材料发展现状在渣浆泵生产历史中，先后经历了普通白口铸铁、镍硬白口铸铁和高铬铸铁三个阶段。1．普通白口铸铁最初的渣浆泵材料使用普通白口铸铁，这类铸铁不添加合金元素，含碳量高，含硅量低，为的是增加渗碳体的数量从而提高耐磨性，其缺点非常明显，为了提高硬度从而提高含碳量，进而形成了大

3、量的莱氏体，韧性急剧下降，导致泵在使用过程中极易受冲击开裂，由此导致事故，从而慢慢淡出了市场。2．镍硬白口铸铁镍硬白口铸铁是climax国际镍公司在1928年研制成功的，它是在普通白口铸铁中加入质量分数为3．0％～5．0％的镍和1．5％～3．0％的铬，镍硬白口铸铁铸态组织为渗碳体+马氏体+奥氏体。镍硬白口铸铁在强度、硬度和耐磨性方面都优于普通白口铸铁且生产工艺简单，较早得到广泛应用。这种铸铁多用于泥浆泵泵体、球磨机衬板、磨煤机磨辊和冶金轧辊等。但由于碳化物主要是连续片状的渗碳体，其脆性较大。近来，还研究通过热处理方法获得贝氏体+回火马氏

4、体，以得到较高综合力学性能和耐磨料磨损能力的良好配合。为节约镍，国外还进行以锰、铜代镍的研究工作，试验结果表明，要得到相同的性能，镍只能被部分代替。作为第二代耐磨白口铸铁，镍硬白口铸铁经历了其辉煌的时代，在当今由于镍的价格持续走高，并且镍硬白口铸铁本身的脆性问题，也逐渐被市场淘汰。3．高铬白口铸铁高铬铸铁中一般含cr大于12％，铬能够改善白口铸铁的铸态组织，形成碳化物，显著提高材料的耐磨性，：Ⅲ伸期黑．熙嘿712017年第1期、、ⅥⅥr．e州x．com●l嬲慧耱嬲扰曰遵伽通用机械制造GMMnnHfndu睨并且，与其他元素相比，铬含量高，

5、价格低廉。因此高铬白口铸铁的性价比显著，从而广泛应用于渣浆泵部件的制造。高铬白口铸铁按照化学成分或者结晶过程可分为亚共晶高铬铸铁、共晶高铬铸铁和过共晶高铬铸铁。亚共晶高铬铸铁一般含铬量在15％左右，比较有代表的是国标中的BTM-Crl5M03，共晶高铬铸铁cr含量一般在26％～28％，含碳量一般在2％～3．5％，有代表的国标牌号为BTMCr26，高铬铸铁的碳化物的形态比较复杂，可能有M7C3、MC、M23c6和M3c，其中M7C3这种碳化物结构紧密，硬度为1200～1800HV，是铬碳化合物中硬度最高的。为了改善碳化物的形态，改善性能，

6、部分高铬铸铁加入了提高淬透性的元素Mo，通过适当的热处理，可以得到大量断网存在的M，C，型共晶碳化物，具有高的耐磨性和较好的韧性，可应用于复杂形状的铸件，如球磨机衬板、磨球以及渣浆泵部件等，但由于Mo元素在我国属于储量较低的稀缺合金元素，价格一直比较高，考虑到成本问题亚共晶高铬铸铁在渣浆泵中应用相对较少。亚共晶高铬铸铁和共晶高铬铸铁由于其优异的耐磨性被认为是目前最好的渣浆泵制造材料，但是用于恶劣磨损工况时，寿命却相当有限，如BTMCr26制作的300zJ一90渣浆泵在安徽某矿业公司使用，用于输送铁矿石原料，不足500h便被磨损穿孔，平均

7、寿命不足20天，再比如，BTMcr26制作的250zJ一103渣浆泵在承德某矿业公司使用，寿命不足10天，这类情况在选矿行业还有许多，这种问题的发生，不仅影响了用户的正常生产周期，更增大了用户的维修费用。过共晶高铬铸铁含碳量和含铬量均较高，在亚共晶和共晶高铬白口铸铁中碳化物数量一般在20％～40％，而过共晶高铬铸铁碳化物数量要高很多，同时材料的硬度也有很大的提高，这对材料的耐磨性具有重要意义。但是由于碳化物数量大，极易造成异常碳化物的成团、连网，对基体造成的割裂作用明显，韧性极差，在铸造过程中因为材料强度不足，收缩受阻导致的应力开裂现象

8、十分常见，因此以前极少应用于渣浆泵部件的制造。三、过共晶高铬铸铁的应用进展过共晶高铬铸铁硬度高，韧性差，材料收缩率GM■用棚■www．e蜘x．com2017年第l期大，凝固过程中由于壁厚不均匀也容易造成开裂