鎳硬鑄鐵（應用于采礦、電力等行業(yè)的材料）

產(chǎn)品概述

鎳硬鑄鐵在普通白口鑄鐵的基礎上加入3.0%～5.0%的鎳和1.5%～3.5%的鉻，得到非常硬而耐磨的馬氏體基體+M3C型碳化物組織。鎳和鐵無限固溶，能有效地提高淬透性，促使形成馬氏體-貝氏體基體，同時鎳穩(wěn)定奧氏體，過高鎳含量會造成大量殘余奧氏體。鉻的加入可以阻止石墨化，促使形成碳化物，并提高M3C型碳化物的硬度，由不含合金時的HV900～1000提高到HV1100～1200。鎳硬鑄鐵的耐磨性優(yōu)于普通白口鑄鐵，在采礦、電力、水泥、陶瓷和鑄造等行業(yè)得到較為廣泛的應用。

生產(chǎn)工藝

(1)鑄造工藝鎳硬鑄鐵可采用砂型或金屬型鑄造，線收縮率為1.6%～2.0%，通常取1.8%。其鑄造工藝與一般白口鑄鐵相同，通常采用冒口，并使直澆道通過冒口進入鑄件，以便形成良好的順序凝固條件。

(2)熔化鎳硬鑄鐵最好采用電爐(感應電爐或電弧爐)熔煉，以便控制化學成分及出爐溫度。Ni．Hardl、Ni—Hard2在有些國家采用沖天爐熔煉，但Ni—Hard4不易采用沖天爐熔煉，以免造成合金元素的燒損，尤其是鉻元素的燒損。鉻易與碳化合形成碳化物，使碳的含量不能準確控制。鎳、鉻含量的確定應考慮鑄件壁厚。為了使組織中不析出石墨，C、Si、Cr和鑄件壁厚之間應有合適的配合。

(3)澆注鎳硬鑄鐵的熔點比灰鑄鐵高，流動性比灰鑄鐵差，因此，其澆注溫度應比灰鑄鐵高一些。通常鎳硬鑄鐵的澆注溫度為1400℃，對于厚大鑄件，澆注溫度可適當降低，但不應低于1350℃。

熱處理方法

雖然鑄態(tài)下鎳硬鑄鐵具有足夠高的硬度，但是鑄態(tài)鎳硬鑄鐵的沖擊疲勞壽命較低，通常應進行熱處理。鎳硬鑄鐵進行熱處理的目的主要有三個，即消除內部應力、提高硬度、提高沖擊疲勞抗力。

Ni．Hardl和Ni—Hard2鎳硬鑄鐵通常采用的熱處理工藝有兩種：

1)將鎳硬鑄鐵加熱至275℃，保溫12～24h，然后空冷，使鑄態(tài)組織中的殘留奧氏體部分轉變成貝氏體或馬氏體，使鑄態(tài)組織中的馬氏體也得到回火，從而提高鎳硬鑄鐵的硬度和沖擊疲勞壽命。

2)將鎳硬鑄鐵加熱至450℃，保溫4h，然后空冷或爐冷至室溫。也可采用雙重熱處理工藝，即將鎳硬鑄鐵加熱至450%，保溫4h，然后冷至275℃再保溫4～16h，空冷。這種雙重熱處理工藝可以降低鎳硬鑄鐵組織中殘留奧氏體的含碳量，使其在隨后的冷卻過程中轉變?yōu)轳R氏體。在275℃保溫的目的是使新生的馬氏體得到回火，同時使奧氏體轉變?yōu)轳R氏體。鎳硬鑄鐵進行雙重熱處理比進行簡單熱處理能獲得更高的沖擊疲勞壽命。

Ni—Hard4的熱處理工藝與Ni—Hardl和Ni—Hard2的熱處理工藝不同。在進行熱處理時，它先被加熱至750～800℃，保溫4～8h，然后空冷或爐冷。這種熱處理工藝可提高Ni-Hard4的硬度和沖擊抗力。爐冷提高Ni—Hard4沖擊疲勞壽命的效果優(yōu)于空冷。

對于大型Ni-Hard4鑄件，其熱處理溫度可適當?shù)鸵恍?，通常?50℃保溫4h，空冷，然后在450℃再保溫16h，空冷。