新型耐磨耐蝕材料簡介
近年,在需要采用金屬材料作為泵過流部件的工況中,一般采用白口鑄鐵、鎳硬合金、錳鋼等材料,這些材料根據(jù)使用條件的不同各有側(cè)重,但它們的綜合性能普遍不理想,即使被稱為“耐磨材料”的cr15mo3在使用條件惡劣的條件下,使用壽命也不盡人意。因此,我們與有關(guān)科研單位合作,研制新型耐磨耐蝕材料,經(jīng)過幾年反復(fù)試驗(yàn),進(jìn)行方案篩選和工藝驗(yàn)證,經(jīng)耐磨耐蝕試驗(yàn)對(duì)比分析,終于研制成功了一種符合我國國情的新型耐磨耐蝕材料。
經(jīng)過理論論證和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知道,泵在工作中的磨蝕機(jī)理主要有三種:
1、泵過流表面因受到工作介質(zhì)中各種型態(tài)以及一定粒度和硬度的固體顆粒的高速撞擊,造成機(jī)械磨損。
2、泵送介質(zhì)中殘存空氣形成的高壓汽泡,破裂后對(duì)過流部件表面產(chǎn)生沖擊破壞,造成汽蝕。
3、介質(zhì)與過流部件產(chǎn)生電化反應(yīng),造成電化腐蝕。
為了使材料既能抗機(jī)械磨損,同時(shí)又具有較好的抗汽蝕的電化腐蝕性能,根據(jù)國內(nèi)外各種耐磨材料的分析數(shù)據(jù)和材料的磨蝕試驗(yàn)資料,通過對(duì)其金相顯微組織和化學(xué)成份進(jìn)行對(duì)照,必須選用幾種有關(guān)材料來配制,并采用特殊的冶煉和熱處理,使新材料適應(yīng)三大磨蝕特點(diǎn)外,兼有良好的韌性和機(jī)加工性能。經(jīng)過大量熔煉試驗(yàn),反復(fù)探討,完善工藝,多次取樣、化驗(yàn)、檢驗(yàn)和分析,終于研制出了達(dá)到以上要求的材料。
熔煉過程中,選用煉鋼生鐵、鉻鐵作為主體原料,控制c、si含量,加入w、mo、ni、v、ti、cu、al等材料作配料和孕育添加劑,用稀土合金進(jìn)行球化處理,c、si含量高(大于3.2%)為共晶體和過共晶體,析出粗大共晶碳化物和初生碳化物,從而降低材料韌性,并易出現(xiàn)裂紋; c、si含量低,共晶碳化物呈網(wǎng)狀趨勢(shì),硬度下降,同時(shí)經(jīng)高溫?zé)崽幚砗?表體殘余奧氏體量增加,顯微組織相數(shù)的電極電位梯度增大,耐電化腐蝕性差.找出合理c、si含量是克服各自缺陷、提高材料耐磨、耐蝕性能的關(guān)鍵。
cr:是該材料主要元素,含量控制在16-22%。
w:可改變共晶碳化物的的形態(tài)和分布,形成高硬度wc,其hv=2500-3000,提高了淬透性,有利于抗磨性和抗蝕性的提高。
mo:顯著提高淬透性,同w一起彌補(bǔ)了單純鉻鑄鐵淬透性不足的缺點(diǎn),使組織細(xì)化均勻,度能抑制珠光體的形成,導(dǎo)致大面積形成馬氏體。
v:具有強(qiáng)烈和穩(wěn)定促進(jìn)共晶碳化物的傾向,形成高小硬度的vc顆粒(hv:2800),分布于組織中,并在結(jié)晶中作為外來晶核,明顯抑制結(jié)晶過程中的晶料長大。
cu、ti、al等改善材料組織結(jié)構(gòu)。
稀土:進(jìn)行復(fù)合孕育處理,析除鐵水有害雜質(zhì)。
通過近二年的研制,篩選、制作工藝,從而,研制出了新型材料。
這種新型耐磨耐蝕材料的顯微組織是由單一堅(jiān)韌馬氏體,其中均勻鑲嵌一定數(shù)量具有很高硬度的孤立狀合金碳化物,hrc在55-62之間,經(jīng)送天津、武漢等科研部門作性能試驗(yàn),其綜合性能優(yōu)于國內(nèi)外多種耐磨合金材料。
為了盡快使這種新材料投入市場(chǎng),使之具有較高的性能價(jià)格比,保證材料的性能穩(wěn)定,我廠及時(shí)完善了冶煉和熱處理工藝,通過幾年的實(shí)際鑄造和工藝驗(yàn)證,比較*的掌握了這種材料的冶煉、熱處理、和冷加工的工藝程序,產(chǎn)品的理化指標(biāo)符合要求?;谶@種耐磨耐蝕材料,我廠設(shè)計(jì)出了zb系列渣漿泵,經(jīng)過大冶有色公司銅綠山礦現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行,其使用壽命提高了50%
關(guān)鍵詞:渣漿泵