包头钢铁学院学报复合变质处理高铬铸铁破碎机锤头的研制+郭长庆王玉峰2，张风云2（1.内蒙古科技大学科技中心，内蒙古包头014010；2内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头014010）以及采用复合变质处理高铬铸铁生产破碎机锤头的生产工艺和使用性能。工业，对应的高倍组织金相照片更加清楚地层深度逐bJ明了。这1―如/所示。然而，当变质剂。Met的高碳锰铁和0.3的65硅铁进行预脱氧，然后调整成分，之后加入铜板。用铁皮或铝箔将称量好的变质剂包裹并将其放在钢包底部，当铁水温度达到1550°C时，插铝终脱氧出钢，铁水经稍加镇静后注入到用水玻璃砂造型的20mmx20mmx110mm的非标准冲击试样和150mmx100mm的用于测淬透层深度的圆棒试样的模样中。

　　表2.可见，正是由于组织间存在的明显差异，造成了不同处理后的Cr20MdNiCu2高铬铸铁的韧性产生了显著的差异。

　　硼铁加入量对显微组织的影响（950*/1.5h奥氏体化后空冷，之后250*回火4硼铁加入量对冲击韧性的影响（950"C/1.5h奥氏体化后空冷，之后250"C回火4h）Fig.3Theeifectofferr-boron需要指出的是，为了排除结晶取向对显微组织观察带来的影响，对与（1-1）相互垂直的金相试样表面也进行了显微组织观察，其结果如（1-2）所示，比较（1-1）和（-2）可以发现，2个垂直面的显微组织无明显差异，这充分证明了变质剂B1的变质效果是成功的。

　　变质剂对高铬铸铁的变质原理至今尚不清楚，但一般认为Ti是一个非常活泼的合金元素，它与铁水中的，和都有很强的亲和力在铁水凝固冷却期间，Ti与，和结合形成大量细小的氧化物、氮化物和碳化物颗粒，这些细小的颗粒悬浮在铁水中，可能会成为新相形核的基底，细化了高铬铸铁，并使高铬铸铁的共晶反应发生变化，导致碳化物与奥氏体共晶组织分离；Nb是一个与Ti非常相似的合金元素，变质剂中加入Nb是为了进一步加强Ti的变质作用；RE是活泼的合金元素。它与氧和硫有很强的亲和力。所以，RE加入到高铬铸铁中能够有效地降低铁水中的和的含量另夕卜，稀土能够改善夹杂物的形态，去除钢中的有害气体和细化显微组织；B也是一个很活泼的合金元素，它与氧有很强的亲和力。B是一个低熔点元素，变质剂中的B在铁水凝固期间可能会被排挤到结晶前沿，从而延缓凝固速度、细化显微组织和改变共晶反应的结晶规律。

　　3复合变质处理高铬铸铁锤头的生产工艺与常见的机械零配件不同，破碎机锤头的特点是：（1）对加工精度要求不高；（2）对表面光洁度要求不严格；（3）数量大。真空消失模铸造工艺（EPC）的特点能够完全满足破碎机锤头的生产工艺要求，所以，实验用高铬铸铁锤头的成型采用真空消失模铸造，其工艺流程如下：泡塑料板制成模样+涂刷Mg基涂料+烘干涂料―置入沙箱中造型―抽真空、浇注―20min后打箱翻出铸件打掉浇冒口+冷却到室温清理打磨―热处理―成品入库。

　　需要指出的是，生产工艺中之所以要求趁铸件处于红热状态下打掉浇冒口主要是考虑到如果将高铬铸铁直接冷却到室温后，采用电焊割掉浇冒口时常常会在浇冒口处产生开裂。示意性地描绘了板型锤头的形状和尺寸。这种类型的锤头呈厚板4装机实验实验用破碎机锤头的生产在包头市宏庆高新技术特种金属材料有限责任公司500kg的中频感应电炉中进行。中频电炉的炉衬用镁砂打结。新型复合变质处理高铬铸铁锤头在包头某铁矿的PF1315反击式破碎机上进行了长期的实验，并获得了成功。表3给出了装机实验结果，可见所研制的多元合金化复合变质处理高铬铸铁锤头的使用寿命为高锰钢锤头的4倍。

　　表3装机实验结果锤头类型铁矿石硬度入矿粒度出矿粒度破碎矿物量/万t锤头消耗/kg锤头磨耗/（kg"耐磨倍数高锰钢锤头普氏16实验锤头普氏16 5结论复合变质处理高铬铸铁锤头的研究是在Cr20Mo2CuNi高铬铸铁的基础上进行的。经过重新=02（加入量），其中Fe，T-Fe，1稀土合金和Nl-Fe是以变质剂的形式加入到钢包中的。

　　°C奥氏体化，250°C回火后力学性能为：硬度HRC= 62，冲击韧性12.3J/cm2，且淬透层深度（以硬度达到HRC=经过变质处理后，新型高铬铸铁中的共晶碳化物转变为细小的、独立的团块状颗粒均匀地分布在基体上，结果冲击韧性较没有变质处理前提高了多元合金化复合变质处理高铬铸铁锤头的耐磨性为高锰钢Mn13的4倍。