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叶片是广泛用于铸件清理、轧辊毛化的抛丸处理机的关键零件,其工况条件要求其具有良好的耐磨性和足够的韧性[1~3],国内外常用抛丸机叶片材质有两种:低铬白口铸铁和高铬铸铁。文献[4]指出高铬铸铁激冷叶片的使用寿命比低铬白口铸铁叶片要高出数倍,高铬铸铁中备受重视的牌号是Cr15Mo3,性能优良,但含昂贵的钼。上海工业大学以Cu、Mn代Mo,开发出Cr15MnCu高铬铸铁作为叶片材质[4],对开发其它不含Mo元素,成分简单的高铬铸铁叶片有着重要的实际意义。本工作研究高铬铸铁中主要元素C、Cr对其相结构、组织、力学性能、耐磨性能的影响规律,测定在装机条件下不同含碳量高铬铸铁叶片的使用寿命,为无Mo高铬铸铁叶片材质的合理选定提供依据。
2试验材质
设计了9种不同成分的高铬铸铁,用50kg中频感应炉冶炼,其化学成分见表1。
表1试验材料的化学成分(质量分数,%)
3.1化学相分析方法
用盐酸甲醇体系电解液,在低温条件下电解,对析出相进行X射线衍射,鉴定碳化物相组成。电解残渣以硫酸冒烟后加硝酸分解制备成析出相溶液,最后以过硫酸铵氧化溶量法测定。
3.2光学显微镜、扫描电镜及图象仪分析
用Jenaphot2000型显微镜进行显微组织分析。用X650扫描电镜进行Cr微区成分分析。用半自动图象仪测定K(碳化物)面积和宽度,每个试样测定5点,取平均值,利用Mardeay关系式:碳化物数量K%=12.33x[C%]+0.55x[Cr%]-152%,计算K含量。
