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中高合金钢

2016年12月20日 17:15  点击:[]

中高合金钢是指钢中的合金元素总量大于5%的合金钢。有些中高合金钢是为了提高大型件的淬透性,大多数是有特殊用途的钢,如耐热钢(含不锈钢),中高铬等耐磨钢,合金工具钢,高速钢等,下面简要介绍一下前两种。

1、不锈钢和耐热钢

(1)不锈钢。近年来沿着两个方向来研究不锈钢,一是提高其抗腐蚀的能力,二是节省Cr、Ni资源,降低成本。

Cr和Ni的提高有利于提高抗腐蚀能力,C越低抗晶间腐蚀能力越强。但碳要求太低,给冶金上带来困难,成本也较高。有时候要求不锈钢有一定的强度,C量也不能太低。利用强碳化物形成元素Ti或Nb来固定钢中的碳,以达到和低碳一样的目的,取得了较好的效果。如ZGCr17Mn4Ti、ZGLCr18Ni9Ti、zglcR18Ni12Mo3Ti等,成本低,效果好。

CR和Ni都是紧缺资源,用途广、价格高,近年来的Ni板一直涨价,使不锈钢的价格一直上涨。用Mn和N等部分替代Ni,如ZGLCr17Mn13N、ZGLCr21Mn12Ni2Mo2N、ZGLCr19Mn13Mo2CuN等等。虽然抗腐蚀性能略有下降,但成本却低得很多,具有很大的市场。

(2)耐热钢。和一般不锈钢相比,耐热钢要求具有一定的高温强度,因此其碳含量也较高,其它性能和不锈钢相似。在耐热钢中,除了C、Cr、Ni、Mn、N外,还添加在高温下可形成致密氧化膜的元素如AL、Si等,另外有时要添加能增强耐热钢强性的元素钨、钼等。在奥氏体钢中Re可改善改善持久强度和抗氧化性。这些非Cr-Ni耐热钢的出现,以其低成本,部分地取代了高Cr-Ni耐热钢,常见的钢种有:5Mn16Al3Si2 7Mn29Al8Si,也有用Cr,不用Ni或少用Ni的耐热钢,如3Cr18Mn12Si2N,3Cr25SiNi,3Cr18Mn12Si2N,使用效果也相当好。如3Cr18Mn12Si2N,工作温度900—950°,用来制作X型炉底板,G型黑心式钢珠淬火罐,JH型炉栅,T型料盘,JT型气体渗碳零件等效果都很好。

2、中高铬耐磨钢

这类钢以铬为主,高铬钢和高铬铸铁的性能相似。讽铬钢的耐磨性虽好,但Cr资源贫乏,价格较高,人们经过大量的实验,终于开发出了中铬耐磨钢,其含C量为0.7—1.0%,Cr:5—7%,Mo和Cu适量,加0.2%的Re变质处理。其钢号为90Cr6MoRe或90Cr6MoCuRe,这种钢的耐磨性非常好,且具有较高的抗回火能力,但比高铬铸铁好得多,其金相组织为M+M7C3+A(少量)。

在福建省潘洛铁矿选矿厂进行装机试验,磨机为4.0*1.4m湿式磨机。矿石以磁铁矿为主,伴生赤铁矿、黄铁矿、给矿粒度150--250mm,排矿粒度0.2—0.6mm,和Mn13一起装机对比试验,运行4107小时,处理18.5矿石万吨,结果见表15:

表15装机试验结果

衬板类型

材 质

装机前平均重kg

试验后平均重kg

平均失重kg

相对耐磨性

平行衬板

ZG90Cr6MoRe

140.3

110.6

29.7

2.31

ZGM13

132.2

63.5

68.7

1

T型衬板

ZG90Cr6MoRe

176.1

128.4

47.7

2.11

ZGM13

174.8

74.2

100.6

1

此中钢衬板经装机试验运行了,与高锰钢相比寿命提高1倍以上,且具有磨损均匀,无变形等特点。

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