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耐磨钢球铸钢件脆性断口的原因

耐磨钢球铸钢件脆性断口的特征:断口表面为平滑、光亮、稍弯曲的小平面,貌似冰糖断口。

1947年Lorig和Elsear首先提出AIN是铸钢件产生脆性断口的原因。许多研究者均认为,铸钢件产生脆性断口的原因是由于在一次奥氏体晶界上析出AIN,而使晶界脆化之故。耐磨钢球铸钢中N和Al的溶解度取决于它们的浓度积:

KAIN=[A1%][N%],当超过KAIN的平衡值时,在温度为800~1100℃时便析出AIN夹杂物,如低于KAIN平衡值,则钢中N和Al不相互作用。钢中N和Al溶解度的变化取决于钢的化学成分。AIN在奥氏体晶粒形成时,便以粗大薄膜状析出于晶界,而产生宏观组织缺陷,降低铸钢的塑性与韧性,增加铸钢件产生裂纹的倾向。

许多研究已证实粗大薄膜状AIN对碳钢与低合金钢力学性能的不利影响。薄膜状AIN与其他弥散分布的夹杂物不同,AIN薄膜的厚度为0.05um时,其尺寸一般不超过5um,这种形态的夹杂物沿奥氏体晶界分布,因而减弱了晶间的结合力。

试验证明,钢中氮量的变化与熔炼设备有关。例如,氧气转炉钢的氮量为0.002%~0.004%,平炉钢为0.005%~0.007%,电炉钢为0.008%~0.01%。

由此可知,采用电弧炉熔炼铸钢时,钢中氮量最高,在生产中应特别给予重视。

曾有专业人士研究了SCMnZA和SC42大型铸钢件产生脆性断口的原因。试验证明,铸件尺寸和重量越大,越容易产生脆性断口。铸型内存在着一个容易产生脆性断口的冷却速度,当较此冷却速度很快和极慢时,皆不会产生脆性断口。

这是因为冷却速度快时,可阻碍钢中析出AIN,或只是均匀地析出于敬礼内部,而晶界析出量很少。而冷却速度极慢时,只成长为少量大颗粒AIN,并产生凝聚,因而晶界不脆化。

A.H.Rabphllhh曾研究了Cr~Ni-Mo钢产生脆性断口的原因,亦认为是由于薄膜状AIN减弱了奥氏体晶界之故。但在其另一篇研究报告中的论点相反,认为Cr~Ni-Mo钢产生脆性断口的原因,主要是由于沿奥氏体晶界析出氮化铁。综上所述,根据多数研究者的研究结果,耐磨钢球铸钢件产生脆性断口的主要原因是由于沿奥氏体晶界析出薄膜状AIN之故。

应用范围:水泥建材、金属矿山、煤浆火电、化学工程、陶瓷涂料、轻工造纸、磁性材料
生产工艺:铁模覆砂生产线、恒温浇注法浇注、底漏式浇注、浇注口处安置过滤网
应用案例:水泥建材、金属矿山、煤浆火电
高铬合金铸球广泛应用于水泥建材、金属矿山、煤浆火电、化学工程、陶瓷涂料、轻工造纸、磁性材料等行业的粉体制备与超细深加工。产品硬度高,磨耗低,韧性好,破碎少,在使用过程中球体表面硬度将进一步提高,耐磨性增强,同时可以提高磨机生产能力,提高水泥比表面积和精矿回收率。现拥有七大系列一百多个品种规格,畅销国内31个省、市、自治区2000多家企业,并出口至日本、韩国、美国、澳大利亚、东南亚及非洲各国。

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