Støbningsklasser i kromstål
Normalt klasser afstøbning af kromstål som følger:
- De hvide støbejern af nikkel-krom (Ni-Cr)
- Krom-molybdæn (Cr-Mo) hvide støbejern
- De høje krom hvide støbejern (HCWCI)
Hvid støbt jern af nikkel-krom (Ni-Cr)
Nikkel-chrom (Ni-Cr) jern indeholder Ni og Cr. Ni-Cr hvide støbejern, som er legeret med lav krom, indeholder 3-5 vægt. % Ni og 1-4 vægt% % Cr med en legeringsmodifikation, der indeholder 7 - 11 vægt. % Cr. Handelsnavnet Ni-Hard typer 1-4 identificerer dem normalt. Krom i lavere koncentrationer (<2-3%) har ringe eller ingen virkning på hærdbarheden, da det meste af krom er bundet i karbiderne.
Ni-Cr hvide jern er også kendt som martensitiske hvide støbejern, og de martensitiske Ni-Cr hvide støbejern forbruges i store mængder i minedrift, såsom kuglemølleforinger og slibekugler. Ni er det primære legeringselement, fordi det ved niveauer på 3.0 til 5.0% er effektivt til at undertrykke omdannelsen af den austenitiske matrix til perlit og således sikre, at en hård martensitisk struktur (normalt indeholder betydelige mængder tilbageholdt austenit) vil udvikle sig ved afkøling formen. Cr er inkluderet i disse legeringer i niveauer fra 1.4 - 4.0% for at sikre, at jernene størkner carbider (M3C-typen), det vil sige for at modvirke grafiseringseffekten på Ni.
Slidbestandige strukturer indeholdende eutektiske blandinger af austenit og carbider kan opnås i tynde og tykke sektionsstørrelser uafhængigt af brugen af kulderystelser. Det er muligt at opnå spor af grafit i tykkere sektioner, eller når der anvendes højere niveauer af kulstof og silicium. Uden disse omstændigheder er den dominerende mikrostruktur af Ni-hårdt jern en sammensat af en jernholdig matrix omgivet af hårdmetalcarbider.
Tilstedeværelsen af 3-5 vægt. % Ni tillader eutektisk austenit at nå martensitens start (Ms) temperatur uhindret af dannelsen af perlit. Ingen transformation er perfekt, og støbt Ni-hårdt jernmikrostruktur indeholder en blanding af austenit og martensit. Hvis støbningen har variabel tykkelse, kan tykkere sektioner muligvis indeholde spor af perlit. Fra denne diskussion er det åbenlyst, at det er ret vanskeligt at forudsige om støbegodsets slidydelse, som er baseret på indledende kemi, med ringe eller ingen viden om dimension eller termisk historie.
Til applikationer, der kræver en høj grad af styrke, hårdhed og slidstyrke, er Ni-Hard støbejern blandt det effektive tilgængelige materiale. Ni-hård jernstøbegods har vist sig fremragende i en række svære anvendelser, herunder arbejdsruller til fræsning af varmt stål. Støbejern med højt krom og højhastighedsstållegering anvendes også i vid udstrækning i stålfabrikker, og Ni-hårdt jern bruges generelt i efterbehandlingsstande. Den optimale sammensætning af Ni-Cr hvidt støbejernslegering afhænger af de mekaniske egenskaber, der kræves til serviceforholdene og dimensionerne og vægten af støbningen. Ni-Cr hvide støbejern har vist sig at være meget omkostningseffektive materialer, der bruges til knusning og slibning.
De dominerende egenskaber ved Ni-Hard jern er, at deres høje styrke og sejhed kan opnås, når de varmebehandles ved relativt lave temperaturer. Lave temperaturer til varmebehandling er gunstige for store støbegods, der ikke er egnet til varmebehandling ved højere temperaturer og er tilbøjelige til at revne. Af alle de slidbestandige jern produceres Ni-Hard i den største tonnage til en række mineralforarbejdningsindustrier. Ni-hårdt jern lave omkostninger skyldes dets lave legeringsindhold, dets evne til at blive støbt i en række forskellige former og dets høje hårdhed i støbt tilstand. Dens høje hårdhed er det, der klart adskiller det fra perlitisk slidbestandigt støbejern. Høj hårdhed er resultatet af dannelsen af martensit versus perlit i as-cast-tilstand. Dette metallurgiske skift er resultatet af Ni-hårdt jerns høje Ni-indhold.
I klasse I type A kræver støbningen i applikationer maksimal slidstyrke, såsom askerør, gyllepumper, rullehoveder, muldæk, koksknusersegmenter, klassifikatorer osv. Type B anbefales til applikationer, der kræver mere styrke og udøver moderat stød , såsom knuserplader, knuser konkav og pulveriserende pinde. Klasse I Type D, Ni-Hard Type 4, har et højere niveau af styrke og sejhed og bruges derfor til de mere alvorlige applikationer, der retfærdiggør dets ekstra legeringsomkostninger. Det er almindeligt anvendt til pumper, der håndterer slibende opslæmninger og kulpulveriseringsbordssegment og dæk.
Klasse I Type C-legering (Ni-Hard 3) er specielt designet til produktion af slibekugler. Denne klasse er både sandstøbt og chillstøbt, chillstøbning har fordelen ved lavere legeringsomkostninger, vigtigere, giver en 15 - 30% forbedring i 8 timer ved 260 - 315 ℃. Der er to generelle typer, der indeholder 4% Ni-2% Cr og 6% Ni-8% Cr. Begge har en struktur af jern og kromcarbider i en matrix af martensit og bainit, men materialerne med højere legeringsindhold har en type hårdmetal, der er diskontinuerlig og giver større slag- og korrosionsbestandighed, dvs. M7C3-hårdmetaltypen. Disse strygejern kan bruges som støbt, men varmebehandling forbedrer hårdheden og modstandsdygtigheden over for revner og spalning på overfladen.
Chrom-molybdæn (Cr-Mo) hvide støbejern
Disse jern er til slidstyrke og krom-molybdæn (Cr-Mo) jern (klasse II i ASTM A532) indeholder 11 - 23 vægt. % Cr, op til 3 vægt. % Mo og er ofte legeret med Ni eller Cu. De kan leveres enten som støbt med en austenitisk eller austenitisk-martensitisk matrix eller varmebehandlet med en martensitisk matrixmikrostruktur for maksimal slidstyrke og sejhed. De betragtes normalt som de sværeste af alle kvaliteter af hvidt støbejern. Sammenlignet med Ni-Cr hvide jern med lavere legering er de eutektiske carbider hårdere og kan varmebehandles for at opnå støbning med højere hårdhed. Mo, såvel som Ni og Cu, når det er nødvendigt, tilsættes for at forhindre perlite og for at sikre maksimal hårdhed.
Hvide støbejern med høj krom (HCWCI)
Slid er et væsentligt problem i mange industrier, og udskiftning af slidte dele kan resultere i betydelige omkostninger som følge af omkostningerne ved udskiftningskomponenterne, arbejdskraft og tab af produktionstid og nedsat produktivitet fra kapitaludstyr. For at minimere disse omkostninger og ledsagende nedetid for udstyr anvendes slidbestandige materialer ofte i miljøer med højt slid. En af de mest anvendte grupper af materialer til slidstyrke er højkromium hvide støbejernlegeringer (HCWCI) legeringer.
HCWCI gennemgår adskillige størkningsreaktioner og et antal forskellige faststoftransformationsreaktioner ved afkøling til stuetemperatur under genopvarmning til en forhøjet temperatur under solidustemperaturer. Derfor dannes en række forskellige faser i HCWCI, der påvirker materialets mekaniske egenskaber og levetid.
Jernene under denne overskrift har det højeste Cr-indhold inden for den højlegerede hvide støbejernsfamilie. High Cr giver disse jern god slidstyrke, korrosionsbestandighed, slagfasthed og hærdbarhed. Modstanden mod korrosion og slid og slid ved forhøjet temperatur forbedres også bemærkelsesværdigt [16]. Klasse I og II af høje kromhvide jern er overlegen i slidstyrke og anvendes effektivt i skovlhjul og volutes, skovlhjulsklinger og foringer til kort sprængningsudstyr og raffineringsskiver i masseraffinaderier.
Download brochure
Product List
