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渣浆泵新型耐磨材料简介

浏览次数:53发布日期:2021-12-24

新型耐磨耐蚀材料简介

近年,在需要采用金属材料作为泵过流部件的工况中,一般采用白口铸铁、镍硬合金、锰钢等材料,这些材料根据使用条件的不同各有侧重,但它们的综合性能普遍不理想,即使被称为“耐磨材料”的Cr15Mo3在使用条件恶劣的条件下,使用寿命也不尽人意。因此,我们与有关科研单位合作,研制新型耐磨耐蚀材料,经过几年反复试验,进行方案筛选和工艺验证,经耐磨耐蚀试验对比分析,终于研制成功了一种符合我国国情的新型耐磨耐蚀材料。

经过理论论证和实践经验知道,泵在工作中的磨蚀机理主要有三种:

1、泵过流表面因受到工作介质中各种型态以及一定粒度和硬度的固体颗粒的高速撞击,造成机械磨损。

2、泵送介质中残存空气形成的高压汽泡,破裂后对过流部件表面产生冲击破坏,造成汽蚀。

3、介质与过流部件产生电化反应,造成电化腐蚀。

为了使材料既能抗机械磨损,同时又具有较好的抗汽蚀的电化腐蚀性能,根据国内外各种耐磨材料的分析数据和材料的磨蚀试验资料,通过对其金相显微组织和化学成份进行对照,必须选用几种有关材料来配制,并采用特殊的冶炼和热处理,使新材料适应三大磨蚀特点外,兼有良好的韧性和机加工性能。经过大量熔炼试验,反复探讨,完善工艺,多次取样、化验、检验和分析,终于研制出了达到以上要求的材料。

熔炼过程中,选用炼钢生铁、铬铁作为主体原料,控制CSi含量,加入WMoNiVTiCuAl等材料作配料和孕育添加剂,用稀土合金进行球化处理,CSi含量高(大于3.2%)为共晶体和过共晶体,析出粗大共晶碳化物和初生碳化物,从而降低材料韧性,并易出现裂纹; CSi含量低,共晶碳化物呈网状趋势,硬度下降,同时经高温热处理后,表体残余奥氏体量增加,显微组织相数的电极电位梯度增大,耐电化腐蚀性差.找出合理CSi含量是克服各自缺陷、提高材料耐磨、耐蚀性能的关键。

Cr:是该材料主要元素,含量控制在16-22%

W:可改变共晶碳化物的的形态和分布,形成高硬度WC,其HV=2500-3000,提高了淬透性,有利于抗磨性和抗蚀性的提高。

Mo:显著提高淬透性,同W一起弥补了单纯铬铸铁淬透性不足的缺点,使组织细化均匀,度能抑制珠光体的形成,导致大面积形成马氏体。

V:具有强烈和稳定促进共晶碳化物的倾向,形成高小硬度的VC颗粒(HV2800),分布于组织中,并在结晶中作为外来晶核,明显抑制结晶过程中的晶料长大。

CuTiAl等改善材料组织结构。

稀土:进行复合孕育处理,析除铁水有害杂质。

通过近二年的研制,筛选、制作工艺,从而,研制出了新型材料。

这种新型耐磨耐蚀材料的显微组织是由单一坚韧马氏体,其中均匀镶嵌一定数量具有很高硬度的孤立状合金碳化物,HRC55-62之间,经送天津、武汉等科研部门作性能试验,其综合性能优于国内外多种耐磨合金材料。

为了尽快使这种新材料投入市场,使之具有较高的性能价格比,保证材料的性能稳定,我厂及时完善了冶炼和热处理工艺,通过几年的实际铸造和工艺验证,比较完全的掌握了这种材料的冶炼、热处理、和冷加工的工艺程序,产品的理化指标符合要求。基于这种耐磨耐蚀材料,我厂设计出了ZB系列渣浆泵,经过大冶有色公司铜绿山矿现场运行,其使用寿命提高了50%

 

 

 

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