高鉻鑄鐵材料的優(yōu)化及未來(lái)節(jié)能發(fā)展方向
自2003年以來(lái),金屬材料價(jià)格不斷上揚(yáng),特別是鉬、鎳、銅等貴重金屬價(jià)格更是成倍上漲,給耐磨材料生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)很大的成本壓力。為此,材料科學(xué)工作者和生產(chǎn)企業(yè)展開了以節(jié)約貴重金屬材料為主要方向的試驗(yàn)與研究,如在化學(xué)成分的配伍上以少量多元的合金化及變質(zhì)處理技術(shù)的研究與應(yīng)用;開展了以錳代鉬的試驗(yàn)研究;對(duì)淬透性極強(qiáng)的硼合金的加入量、加入方法及加入時(shí)間的探討等。在熱處理淬火介質(zhì)方面,除空冷淬火外,還發(fā)展了油淬高鉻鑄鐵襯板和溶劑淬火高鉻鑄鐵襯板,積累了大量實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),取得了積極成效。這些工作為我國(guó)水泥工業(yè)大量應(yīng)用高鉻合金襯板創(chuàng)造了條件,提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,為進(jìn)一步降低金屬材料的消耗,優(yōu)化和降低成本提供了一條有益途徑,將成為未來(lái)行業(yè)的一個(gè)主要節(jié)能研究發(fā)展方向。
高鉻合金襯板的鑄造和使用中的技術(shù)關(guān)鍵
(1)提高高鉻鑄鐵襯板的沖擊韌性。企業(yè)在選用高鉻鑄鐵材料制備襯板時(shí),在優(yōu)先考慮其耐磨性的同時(shí),還應(yīng)該特別重視其強(qiáng)度和強(qiáng)韌性的配合,只有高強(qiáng)度,強(qiáng)韌性,高耐磨性的有機(jī)結(jié)合,高鉻鑄鐵的優(yōu)良性能才能充分發(fā)揮出來(lái)。有文獻(xiàn)報(bào)道提高高鉻鑄鐵的性能,首先應(yīng)提高高鉻鑄鐵的斷裂韌性KIC值。當(dāng)含Cr>13%時(shí)能夠使高鉻鑄鐵M7C3型共晶碳化物斷網(wǎng),呈孤立狀;當(dāng)共晶碳化物不變,且Cr、C比在6.6~7.1時(shí),高鉻鑄鐵的斷裂韌性KIC值較高,亦即此時(shí)抗裂紋擴(kuò)展能力較強(qiáng);高溫淬火或適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,亦能改善M7C3型共晶碳化物的形貌、分布、大小,細(xì)化碳化物,提高強(qiáng)度,增加韌性;改變高鉻鑄鐵共晶碳化物形態(tài)、數(shù)量、大小及分布并提高其強(qiáng)韌性的較簡(jiǎn)單而且經(jīng)濟(jì)有效的方法是對(duì)鐵水進(jìn)行變質(zhì)處理,控制其凝固,更重要的是細(xì)化共晶碳化物,減少對(duì)基體的割裂作用,細(xì)化基體,改善韌性,提高高鉻鑄鐵晶界的冶金質(zhì)量。堅(jiān)持“四化”:凈化鐵液,細(xì)化晶粒,強(qiáng)化基體,多元微合金化變質(zhì)處理。另?yè)?jù)有關(guān)資料顯示,當(dāng)含C<2.8%時(shí)高鉻鑄鐵可以獲得較高的韌性;碳化物K20%~30%時(shí)高鉻鑄鐵的耐磨性較高,材料的耐磨性隨KIC值的提高而提高;嚴(yán)格控制P含量,適當(dāng)添加Ni等均可提高韌性值。
(2)高鉻鑄鐵襯板的安全性應(yīng)用。①斷裂是高鉻合金襯板的磨料磨損主要失效形式。形成斷裂的主要原因是由鑄造缺陷,如鑄件內(nèi)的疏松、縮孔、氣孔、夾雜等造成的。生產(chǎn)企業(yè)必須從嚴(yán)控制鑄造缺陷的發(fā)生。②高鉻鑄鐵襯板宜塊小而厚,單螺栓孔或無(wú)螺栓孔。不允許塊大而薄或雙螺栓孔襯板的使用。③高鉻襯板在安裝時(shí),凡有螺栓孔的襯板,螺栓固定要緊實(shí)牢固。安裝面與筒體面應(yīng)為面接觸,較好選用橡膠墊作墊層,嚴(yán)禁無(wú)任何鋪墊而直接安裝和使用高鉻襯板。安裝完畢進(jìn)行初(試)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),磨機(jī)內(nèi)必須填充一定量的物料方可運(yùn)行,嚴(yán)禁空磨運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)創(chuàng)新營(yíng)銷模式,擴(kuò)大高鉻合金襯板市場(chǎng)占有率。水泥企業(yè)在使用高鉻合金襯板時(shí),一般前期采購(gòu)資金占?jí)捍螅@也可能在一定程度上限制了高鉻合金襯板的使用。因此,筆者建議采用“一次性采購(gòu),分期付款,首付襯板成本,再付余款”的辦法,這樣既緩解了水泥企業(yè)資金壓力,又為生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)大了市場(chǎng)份額,實(shí)現(xiàn)了互利雙贏。
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