クロム鋼鋳物

ニッケルクロム（Ni-Cr）白色鋳鉄

ニッケルクロム（Ni-Cr）鉄には、NiとCrが含まれています。 低クロム合金であるNi-Cr白色鋳鉄には、3〜5wt。 ％Niおよび1〜4wt。 ％Cr、7〜11wt。 ％Cr。 商号Ni-Hardタイプ1〜4は、通常それらを識別します。 低濃度（<2 – 3％）のクロムは、ほとんどのクロムが炭化物に結合しているため、焼入れ性にほとんどまたはまったく影響を与えません。

Ni-Cr白鋳鉄はマルテンサイト白鋳鉄としても知られており、マルテンサイトNi-Cr白鋳鉄は、ボールミルライナーや粉砕ボールなどの採掘作業で大量に消費されます。 Niは、3.0〜5.0％のレベルで、オーステナイトマトリックスのパーライトへの変態を抑制するのに効果的であるため、主要な合金元素です。型。 Crは、これらの合金に1.4〜4.0％のレベルで含まれており、鉄が炭化物（M3Cタイプ）を確実に固化するようにします。つまり、Niに対する黒鉛化効果を打ち消します。

オーステナイトと炭化物の共晶混合物を含む耐摩耗性構造は、悪寒の使用に関係なく、薄いセクションサイズと厚いセクションサイズで得ることができます。 より厚いセクションで、またはより高いレベルのカーボンとシリコンが使用されている場合、微量のグラファイトを得ることが可能です。 これらの状況を除けば、Ni-Hard鉄の主要な微細構造は、硬質金属炭化物に囲まれた鉄マトリックスで構成されたものです。

3〜5wtの存在。 ％Niは、パーライトの形成によって妨げられることなく、共晶オーステナイトがマルテンサイト開始（Ms）温度に到達することを可能にします。 完全な変態はなく、鋳造されたままのNi-Hard鉄の微細構造には、オーステナイトとマルテンサイトの混合物が含まれます。 鋳物の厚さが変化する場合、より厚い部分には微量のパーライトが含まれる可能性があります。 この議論から、寸法や熱履歴に関する知識がほとんどまたはまったくない状態で、初期の化学的性質に基づいた鋳造物の摩耗性能を予測することは非常に難しいことは明らかです。

高度な強度、硬度、耐摩耗性を必要とする用途では、Ni-Hard鋳鉄が有効な材料のXNUMXつです。 Ni-Hard鉄鋳物は、熱鋼フライス加工用のワークロールを含むさまざまな厳しい用途で優れていることが示されています。 高クロム鋳鉄や高速度鋼タイプの合金も製鉄所で広く使用されており、仕上げスタンドには一般的にNi-Hard鉄が使用されています。 Ni-Cr白色鋳鉄合金の最適な組成は、使用条件に必要な機械的特性、および鋳造物の寸法と重量によって異なります。 Ni-Cr白色鋳鉄は、破砕および研削に使用される非常に費用効果の高い材料であることが証明されています。

Ni-Hard鉄の主な特徴は、比較的低温で熱処理したときに高い強度と靭性を実現できることです。 熱処理用の低温は、高温での熱処理に適さず、割れやすい大型鋳物に適しています。 すべての耐摩耗性鉄の中で、Ni-Hardはさまざまな鉱物処理産業で最大のトン数で生産されています。 Ni-Hard Ironの低コストは、合金含有量が少なく、さまざまな形状に鋳造できることと、鋳造したままの状態での硬度が高いことによるものです。 その高い硬度は、パーライト耐摩耗性鋳鉄からそれを明確に区別するものです。 高い硬度は、鋳造されたままの状態でのマルテンサイト対パーライトの形成に起因します。 この冶金学的変化は、Ni-硬質鉄の高いNi含有量の結果です。

クラスIタイプAでは、アッシュパイプ、スラリーポンプ、ロールヘッド、マラータイヤ、コークスクラッシャーセグメント、分類器などの用途での鋳造には最大の耐摩耗性が必要です。 、クラッシャープレート、クラッシャーコンケーブ、粉砕ペグなど。 クラスIタイプD、Ni-Hardタイプ4は、より高いレベルの強度と靭性を備えているため、追加の合金コストを正当化するより厳しい用途に使用されます。 これは一般的に、研磨剤スラリーや石炭粉砕機のテーブルセグメントやタイヤを取り扱うポンプボリュートに使用されます。

クラスIタイプC合金（Ni-Hard 3）は、研削ボールの製造用に特別に設計されています。 このグレードは砂型鋳造とチル鋳造の両方であり、チル鋳造は合金コストが低いという利点があり、さらに重要なことに、15〜30℃で8時間260〜315％の改善を提供します。 4％Ni-2％Crと6％Ni-8％Crを含む7つの一般的なタイプがあります。 どちらもマルテンサイトとベイナイトのマトリックスに鉄と炭化クロムの構造を持っていますが、合金含有量の高い材料は、不連続で耐衝撃性と耐食性に優れたタイプのカーバイド、つまりM3CXNUMXタイプのカーバイドを備えています。 これらの鉄は鋳造物として使用できますが、熱処理により硬度が向上し、表面のひび割れや剥離に対する耐性が向上します。

クロム-モリブデン（Cr-Mo）白鋳鉄

これらのアイアンは耐摩耗性用途向けであり、クロム-モリブデン（Cr-Mo）アイアン（ASTM A532のクラスII）には11〜23wt。 ％Cr、最大3wt。 ％Moであり、多くの場合、NiまたはCuと合金化されます。 それらは、オーステナイト系またはオーステナイト系マルテンサイト系マトリックスとともに鋳造された状態で供給されるか、または最大の耐摩耗性と靭性のためにマルテンサイト系マトリックス微細構造で熱処理された状態で供給されます。 それらは通常、すべてのグレードの白い鋳鉄の中で最も硬いと考えられています。 低合金のNi-Cr白鉄と比較して、共晶炭化物はより硬く、より高い硬度の鋳造を達成するために熱処理することができます。 パーライトを防ぎ、最大の硬度を確保するために、Mo、および必要に応じてNiとCuが追加されます。

高クロム白鋳鉄（HCWCI）

摩耗は多くの産業で直面する重大な問題であり、摩耗した部品の交換は、交換部品のコスト、労力と生産時間の損失、および資本設備の生産性の低下から生じるかなりのコストをもたらす可能性があります。 これらのコストとそれに伴う機器のダウンタイムを最小限に抑えるために、耐摩耗性のある材料が一般的に高摩耗環境で使用されます。 耐摩耗性のために最も一般的に使用される材料のグループのXNUMXつは、高クロム白鋳鉄（HCWCI）合金です。

HCWCIは、固相線温度より低い高温に再加熱する際に、室温に冷却すると、いくつかの凝固反応といくつかの異なる固体変態反応を起こします。 その結果、HCWCIには多くの異なる相が形成され、材料の機械的特性と耐用年数に影響を与えます。

この見出しの下の鉄は、高合金の白い鋳鉄ファミリーの中で最も高いCr含有量を持っています。 高Crは、これらのアイアンに優れた耐摩耗性、耐食性、耐衝撃性、および焼入れ性を与えます。 耐食性、耐摩耗性、高温での摩耗も著しく改善されています[16]。 高クロム白鉄のクラスIおよびIIは耐摩耗性に優れており、インペラーとボリュート、ショートブラスト装置のインペラーブレードとライナー、パルプリファイナーのリファイナーディスクに効果的に使用されます。