鑄造耐磨鋼是一種碳含量高，合金元素含量高，化學(xué)成分變化范圍寬，不同于一般鑄造的鑄鋼。在鑄造過程中，耐磨鋼存在著產(chǎn)生熱應(yīng)力、縮松、冷裂、熱裂、氣孔等一系列問題。要解決這些問題，保證鑄件質(zhì)量.達(dá)到生產(chǎn)要求，就需全面考慮耐磨鋼的特性、鑄造工藝以及影響耐磨鋼鑄造質(zhì)量的因素。
第一節(jié)耐磨鋼鑄造特性 鑄造特性主要指結(jié)晶組織、液態(tài)合金流動性、結(jié)晶收縮以及裂紋等。它和鑄件質(zhì)量有密切關(guān)系。鑄造特性不僅影響鑄件的外觀和尺寸，而且也影響鑄件的內(nèi)在質(zhì)量。研究鑄造特性對于采取正確的工藝措施和獲得健全的鑄件是很必要的。鑄造特性所包含的內(nèi)容是變化的.不同的鑄造合金往往有不同的性能特點(diǎn)。
本節(jié)主要論述耐磨鋼流動性能、結(jié)晶組織、結(jié)晶收縮以及高錳鋼鑄件中常見的裂紋缺陷。
一、液態(tài)商錳鋼的流動性 流動性指金屬液充填鑄型型腔的能力。流動性和液態(tài)金屬的 a度、表面張力、氧化程度及氧化物的性質(zhì)等有關(guān)。下面將分別闡述這些因素對流動性的影響‘，
(一)液態(tài)金屬的私度對耐磨鋼流動性能的影響 金屬的私度是金屬液在流動時(shí)的內(nèi)摩擦引起的。它也是金屬原子之間相互作用力的體現(xiàn):動力a度以I表示 影響16度的主要因素有金屬的化學(xué)成分、金屬的烙點(diǎn)和金屬液的過熱溫度r，從對金屬液的粘度的研究得知，金屬的比容愈大，金屬的運(yùn)動a度就愈小，成反比關(guān)系。金屬液的過熱溫度愈高，動力薪度降低，但是這個(gè)降低值不多。根據(jù)不同人的研究.往往是超過熔點(diǎn)溫度不多時(shí)，隨溫度的升高R度下降較快，遠(yuǎn)離熔點(diǎn)溫度再升溫時(shí)，16度下降很少。金屬的熔點(diǎn)愈高，表明原子之間作用力愈強(qiáng)，a度愈高。因此a度值和相圖之間有對應(yīng)關(guān)系，通常是改變成分使液相線溫度升高時(shí)，a度升高。
由于耐磨鋼有一個(gè)相當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶間隔.即液、固線之間的溫度間隔。因此耐磨鋼的熔點(diǎn)不同人測定的數(shù)據(jù)也不同，有 1370t ,1375'U ,1340℃等各種數(shù)據(jù)。嚴(yán)格地說應(yīng)該是測定鋼’ 的液相線溫度和固相線溫度.1 而不能籠統(tǒng)地測定熔點(diǎn)，高錳鋼成分范圍又很大，液、固相線溫度在一個(gè)很寬的范圍內(nèi)變化，影響它的主要是碳、錳和硅。實(shí)驗(yàn)測得，當(dāng)鋼中錳含量在13%左右時(shí)，隨碳含量的變化鋼的液相線溫度。
氧在Fe-Mn熔體中當(dāng)它以溶液的形式存在時(shí)，它是表面活性物質(zhì)，氧的含量高，表面張力低。但當(dāng)氧以氧化膜的形式存在時(shí)， Mn()的薄膜雖然不像鋁合金表面的氧化鋁那樣堅(jiān)固，但也有可能在鑄件表面造成皺褶。但是另一方面鋼水表面的MnO又可以和造型材料之間有作用力，起潤濕作用。這種界面上的表面張力又起促進(jìn)鋼水填充鑄型型腔的作用，加以耐磨鋼的流動性較好，氧化膜會促進(jìn)鋼水向鑄型材料的空隙中滲透。氫在耐磨鋼中促使柱狀晶發(fā)展，冶煉中應(yīng)加強(qiáng)氧化期的沸騰.在碳氧化的同時(shí)，盡量排出鋼中氫氣。
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