耐磨鑄件鑄滲陶瓷技術(shù)的初探

陳忠華 熊 暉 孫桂祥 魯幼勤

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051

耐磨鑄件鑄滲陶瓷技術(shù)的初探

陳忠華 熊 暉 孫桂祥 魯幼勤

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230051

金屬基陶瓷復(fù)合材料制作的立磨磨輥和磨盤、錘頭、板錘、立軸破葉輪等耐磨鑄件，都有較成熟的應(yīng)用，也顯示出非常優(yōu)越的性價(jià)比。進(jìn)口的陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料與高鉻鑄鐵兩種材質(zhì)在立磨上應(yīng)用，有的效果好，有的也存在表面陶瓷塊剝落的現(xiàn)象。某公司近年來開展了在耐磨鑄件上鑄滲陶瓷的研發(fā)試驗(yàn)，涉及陶瓷顆粒、陶瓷棒和陶瓷塊；其金屬基體材料有高錳鋼、高鉻鑄鐵、灰鑄鐵、球鐵和碳鋼等。從大量的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)來看，我國鑄滲陶瓷技術(shù)的研究方興未艾，但是在耐磨鑄件上的工業(yè)性應(yīng)用尚處于初期階段。

耐磨鑄件 鑄滲陶瓷 耐磨性

0 引言

當(dāng)前，耐磨材料的研發(fā)方興未艾，抗磨白口鑄鐵系列、高錳鋼系列、合金鋼系列、硬面堆焊系列、復(fù)合材料系列等五大類耐磨材料的應(yīng)用取得長足進(jìn)步，前四大類耐磨材料的綜合機(jī)械性能可提升的空間有限，而復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用仍有巨大潛力，應(yīng)該是今后進(jìn)一步提高和改善耐磨鑄件使用性能的研發(fā)方向。

用于干法磨機(jī)的襯板、球和段的耐磨材料已基本成熟定型，然而應(yīng)用于其它耐磨鑄件的耐磨材料仍存在不少難題。比如，承受高沖擊、高磨損的錘式破碎機(jī)錘頭，與單一耐磨材料鑄造錘頭相比，雙金屬復(fù)合和鑲鑄硬質(zhì)合金已取得更優(yōu)良的抗磨性，但是用于破碎花崗巖等高磨蝕性礦物時(shí)，其耐磨性仍顯不足。立磨磨輥和磨盤采用硬面堆焊技術(shù)后，用于粉磨礦渣已明顯表現(xiàn)出比抗磨白口鑄鐵材質(zhì)更佳的耐磨性能，但是用于粉磨鋼渣或石英含量高的高磨蝕性物料時(shí)，其耐磨性仍顯不足。對(duì)于承受沖擊和腐蝕磨損的濕式磨機(jī)襯板，在中小型磨機(jī)上采用雙液雙金屬復(fù)合材質(zhì)，可比單一耐磨材料鑄造的襯板提高2～3倍壽命，但是大型濕式磨機(jī)襯板易斷裂、壽命短的難題仍未解決。

復(fù)合材料中的雙液雙金屬復(fù)合鑄造和鑲鑄硬質(zhì)合金兩類技術(shù)已較為成熟，且應(yīng)用效果很好。然而，在某些高磨蝕性工況條件下，欲進(jìn)一步提高耐磨鑄件的性價(jià)比，鑄滲陶瓷的顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料將具有更廣闊的研發(fā)和應(yīng)用前景。本文就耐磨鑄件鑄滲陶瓷技術(shù)進(jìn)行探討和分析。

1 國內(nèi)鑄滲陶瓷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀

從20世紀(jì)90年代后期開始，國內(nèi)諸多高校、研究院所及企業(yè)都開展了鑄滲陶瓷技術(shù)的研發(fā)。在鑄滲工藝、增強(qiáng)相材料、液態(tài)金屬與增強(qiáng)顆粒表面的潤濕性、金屬液滲透能力、界面結(jié)合狀況等方面，進(jìn)行了大量的研究工作，并在部分耐磨鑄件上試驗(yàn)應(yīng)用。

鑄滲工藝主要有普通砂型鑄滲、負(fù)壓鑄滲（消失模和V法）、離心鑄滲三類。將顆粒增強(qiáng)相制成涂層、膏塊或預(yù)制塊，置于待鑄滲的工件表面，澆注高溫液態(tài)金屬，制成金屬基陶瓷復(fù)合材料。

顆粒增強(qiáng)相中的陶瓷材料分為金屬陶瓷和普通陶瓷兩大類。金屬陶瓷又分為五類：氧化物基（氧化鋁等），碳化物基（碳化鎢等），氮化物基（氮化鈦等），硼化物基（硼化釩等），硅化物基（硅化鉬等）。普通陶瓷主要是Al2O3、ZrO2或ZTA（氧化鋯增韌氧化鋁）。

金屬基體材料有高鉻鑄鐵、高錳鋼、耐熱鋼、合金鋼、碳鋼、灰鑄鐵等。

1.1 鑄滲陶瓷實(shí)驗(yàn)室研究工作的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)綜述

西安交大采用離心鑄滲法制備出WC顆粒增強(qiáng)高錳鋼基復(fù)合材料。WC顆粒的硬度HV2080，顆粒的體積分?jǐn)?shù)約為30%；基體材料為Mn13。復(fù)合材料經(jīng)水韌處理后，在MLD-10型沖擊磨料磨損試驗(yàn)機(jī)上對(duì)比磨損試驗(yàn)。當(dāng)WC粒徑為0.60 mm～0.94 mm時(shí)，在沖擊載荷2.0 J條件下，耐磨性優(yōu)于Mn13；在沖擊載荷3.5 J和5.0 J條件下，耐磨性劣于Mn13。當(dāng)WC粒徑為0.10 mm～0.315 mm時(shí)，在三種沖擊載荷條件下，耐磨性均優(yōu)于Mn13。說明應(yīng)根據(jù)沖擊載荷的大小選擇適宜的WC粒徑。

西安交大采用負(fù)壓鑄滲法制備出Al2O3顆粒增強(qiáng)耐熱鋼復(fù)合材料。將Al2O3顆粒（表面有Ni涂層）和耐熱鋼顆粒按不同比例混合，再將圓柱形耐熱鋼放在混合顆粒上面，熔化過程中抽真空，使鋼液滲透到顆粒間，顆粒的體積分?jǐn)?shù)為18%～52%。在900 ℃條件下檢測復(fù)合材料試樣的耐磨性。結(jié)果表明，顆粒體積分?jǐn)?shù)為39%時(shí)具有最好的高溫磨料磨損抗力，耐磨性是耐熱鋼的3.27倍。

淮陰工學(xué)院采用消失模負(fù)壓鑄滲法制備出WC顆粒增強(qiáng)高硼鋼基復(fù)合材料錘頭。復(fù)合層材料組成：40～100目的WC顆粒20%～40%，60～100目的鉻鐵粉10%～20%，其余為EPS微珠、硼砂和PVA粘結(jié)劑，制成4 mm～10 mm厚的預(yù)制塊，置于泡沫錘頭的工作部位。在負(fù)壓條件下澆注含B0.8%～1.5%的高硼鋼鋼水。鑄件經(jīng)1 020 ℃保溫2 h后水冷，180 ℃回火4 h，基體硬度HRC50.4，復(fù)合層硬度HRC65.4。但沒有文獻(xiàn)報(bào)道其實(shí)際的應(yīng)用效果。

中南大學(xué)采用普通鑄滲法制備出ZTA增強(qiáng)高鉻鑄鐵基復(fù)合材料。ZTA陶瓷材料的制備：75% Al2O3粉加入25%ZrO2粉經(jīng)等靜壓、低溫?zé)Y(jié)、破碎、再高溫?zé)Y(jié)，獲得硬度HV1400的ZTA陶瓷顆粒，加入粘結(jié)劑制成蜂巢狀預(yù)制塊，顆粒的體積分?jǐn)?shù)為47%～55%；澆注Cr25高鉻鑄鐵溶液。在三體磨料磨損條件下，耐磨性是Cr25的2.41倍。

1.2 鑄滲陶瓷應(yīng)用實(shí)例的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)綜述

西安交大采用負(fù)壓鑄滲法制備出WC顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵基復(fù)合材料噴射口襯板。選擇0.6 mm～0.85 mmWC顆粒作為硬質(zhì)相，制成8 mm～10 mm厚的預(yù)制塊，置于型腔底部，顆粒的體積分?jǐn)?shù)可達(dá)52%；在負(fù)壓條件下澆注Cr20高鉻鑄鐵溶液。鑄件經(jīng)200～300 ℃保溫2 h后空冷，基體硬度HRC55.9。在三體磨料磨損條件下，耐磨性是鑄態(tài)Cr20的5.1倍；在實(shí)際工況條件下用于PLJ立式?jīng)_擊破碎機(jī)的噴射口襯板，使用壽命是原高鉻鑄鐵的3.5倍。

昆明理工大學(xué)采用負(fù)壓鑄滲法制備出WC顆粒增強(qiáng)灰鑄鐵基復(fù)合材料渣漿泵過流件。在0.315 mm～0.4 mm WC顆粒中加入高碳鉻鐵粉，調(diào)節(jié)WC顆粒的體積分?jǐn)?shù)。試樣在沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)上對(duì)比檢測，復(fù)合材料的耐磨性是Cr15Mo2的2.7倍。渣漿泵過流件在云南錫業(yè)公司投入工業(yè)性試驗(yàn)。

西安交大采用普通砂型鑄滲法制備出WC顆粒增強(qiáng)灰鑄鐵基復(fù)合材料導(dǎo)衛(wèi)板。用0.6～0.425 mmWC顆粒與復(fù)合劑混合，鋪覆于型腔特定位置，鑄型烘烤后合箱澆注HT200鐵水。1 430 ℃的熔解和滲透效果最好，復(fù)合層厚度6 mm～8 mm。在寶鋼連軋機(jī)組上使用，壽命達(dá)到普通灰鑄鐵導(dǎo)衛(wèi)板的5倍以上。

南通高欣金屬陶瓷復(fù)合材料有限公司研制出中速磨煤機(jī)金屬陶瓷復(fù)合磨輥及磨盤。將預(yù)先鑄造好的與工件表面形狀相吻合的網(wǎng)格狀預(yù)制件固定在磨輥或磨盤砂型的表面，將高鉻合金溶液澆注在型腔內(nèi)，冷卻成型，制備成金屬陶瓷復(fù)合磨輥及磨盤，其使用壽命可達(dá)20 000～25 000 h，比高鉻合金或堆焊的磨輥和磨盤延長2倍以上。

昆明理工大學(xué)將ZTA陶瓷顆粒制成高孔隙率的蜂窩多孔結(jié)構(gòu)，然后將之放置于MBF22.5磨煤機(jī)磨輥表面所對(duì)應(yīng)型腔處，澆注Cr26高鉻鑄鐵溶液，制備成陶瓷金屬基復(fù)合磨輥。在三體磨料磨損條件下，耐磨性是Cr26高鉻鑄鐵的10～20倍，實(shí)際性能比高鉻合金堆焊的磨輥延長2倍以上。

從大量的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)來看，我國鑄滲陶瓷技術(shù)的研究方興未艾，但是在耐磨鑄件上的工業(yè)性應(yīng)用尚處于初期階段。

2 國外鑄滲陶瓷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 Magotteaux公司發(fā)明專利－復(fù)合耐磨部件

Magotteaux公司于1997年即在中國、美國、歐州都申請(qǐng)了《復(fù)合耐磨部件》發(fā)明專利。該發(fā)明涉及由鑄造法制造并由金屬基體構(gòu)成的復(fù)合耐磨部件，其工作面包括具有良好抗磨性能的嵌入物，其特征在于，嵌入物由鑄造時(shí)滲透金屬液體的陶瓷芯板組成，陶瓷芯板由占重量20%到80%的氧化鋁和80%到20%的氧化鋯的均勻固體溶液組成。陶瓷材料中包含不超過3%～4%的其它氧化物，陶瓷顆粒的粒徑在0.7 mm～5.5m m之間，有機(jī)或無機(jī)粘結(jié)劑的重量比例不超過4%。

該專利給出3個(gè)復(fù)合耐磨部件實(shí)例。

實(shí)例1，立軸破碎機(jī)的噴射口襯板：用電熔法將75% Al2O3和23%ZrO2熔化制成復(fù)合顆粒，粒徑在0.7 mm～5.5 mm之間，與粘結(jié)劑一起注入合適形狀的鑄模中，凝固后構(gòu)成陶瓷芯板。見圖1。

圖1 立軸破碎機(jī)的噴射口襯板

砂型中疊加的兩塊陶瓷芯板之間保留10 mm間隙，澆注3%C、26%Cr及其它少量合金元素的鐵水，制成硬度約HV1600(～HRC80)、膨脹系數(shù)接近8×10-6的復(fù)合耐磨部件。高鉻鑄鐵基體硬度約HV750(～HRC62)。

實(shí)例2，破碎機(jī)轉(zhuǎn)子：如同實(shí)例1一樣制備陶瓷材料，因優(yōu)先考慮膨脹系數(shù)而犧牲硬度，比例調(diào)整為60% Al2O3和40%ZrO2?？紤]到這類部件很厚大，陶瓷芯板采用蜂巢形結(jié)構(gòu)，壁厚20 mm?；w材料為1%C、14%Mn、1.5%Mo的高錳鋼。復(fù)合部件的硬度約HV1350(～HRC75)，膨脹系數(shù)接近9× 10-6，減小在高沖擊條件下產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。見圖2。

圖2 破碎機(jī)轉(zhuǎn)子

實(shí)例3，錘頭（拍打器）：圖3顯示的陶瓷芯板可加強(qiáng)錘頭在三相位的抗磨損。

圖3 錘頭（拍打器）

2.2 Magotteaux公司Xwin?金屬基陶瓷復(fù)合材料

本世紀(jì)初，Magotteaux公司推出Xwin?金屬基陶瓷復(fù)合材料制作的立磨磨輥和磨盤、錘頭、板錘、立軸破葉輪等耐磨鑄件。

Xwin?立磨磨輥和磨盤已在水泥廠和電廠的各種立磨上成熟應(yīng)用，顯示出非常優(yōu)越的性價(jià)比。

首先按照磨輥和磨盤的工作面形狀，預(yù)制出蜂巢狀陶瓷芯板，置于鑄型中，澆注高鉻鑄鐵溶液，滲透到蜂巢狀陶瓷結(jié)構(gòu)中。表面硬度最高可達(dá)HV2100，具有優(yōu)異的耐磨性，使用壽命比高鉻鑄鐵或鎳硬鑄鐵以及硬面堆焊的材質(zhì)提高1～3倍。見圖4、圖5。

圖4 Xwin?立磨磨盤示意圖

圖5 蜂巢狀陶瓷芯板

在超過15 t的大型磨輥上，采用了Duocast?和Xwin?兩項(xiàng)技術(shù)，即磨輥基體用球墨鑄鐵，工作面嵌入鑄滲陶瓷的高鉻鑄鐵塊。優(yōu)點(diǎn)是：球墨鑄鐵基體的高韌性可避免磨輥的斷裂，表面保持金屬基陶瓷復(fù)合材料的高抗磨性。見圖6。

Xwin?錘頭應(yīng)用于重慶Lafarge水泥公司篦冷機(jī)下面的破碎機(jī)破碎熟料，使用壽命比原錘頭提高2.5～3倍。

目前尚無金屬基陶瓷復(fù)合材料用于一級(jí)破碎機(jī)大錘頭的應(yīng)用實(shí)例報(bào)道。

2.3 VEGA公司金屬基陶瓷復(fù)合材料磨輥和磨盤

VEGA公司將磨輥和磨盤中嵌入的陶瓷材料稱之為Sinter Cast，在國內(nèi)銷量較大，總體應(yīng)用效果良好。

泰山中聯(lián)水泥總結(jié)了陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料與高鉻鑄鐵兩種材質(zhì)在ATOX50立磨上應(yīng)用的對(duì)比數(shù)據(jù)。見表1。

圖6 三層復(fù)合磨輥

表1 兩種材質(zhì)磨輥和磨盤應(yīng)用效果對(duì)比

陶瓷復(fù)合材料使用21 267 h后的磨損量仍小于高鉻鑄鐵材質(zhì)短時(shí)間的磨損量，仍可繼續(xù)使用。按時(shí)間折算磨損量，磨輥的耐磨性達(dá)2.7倍，磨盤的耐磨性超過10倍。

VEGA公司介紹了在國內(nèi)很多水泥企業(yè)各種立磨上成功應(yīng)用的實(shí)例，見圖7、圖8。

圖7 洛陽同力水泥RM57/28磨輥使用3.5年后外貌

然而，在HRM4800立磨上應(yīng)用的陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合磨輥則出現(xiàn)表面陶瓷塊剝落。該立磨配置4個(gè)磨輥，單重約11 t，生料產(chǎn)量約500 t/h。因被粉磨的生料易磨性很差，高鉻鑄鐵磨輥的壽命約4 000 h，因此選擇了陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料。但是，在使用7 000 h后，表面陶瓷塊剝落嚴(yán)重，雖然未剝落部位磨損量不大，仍然失效。見圖9、圖10。

圖8 金隅太行水泥TRM5431磨盤和磨輥使用5個(gè)月后外貌

圖9 HRM4800鑄滲陶瓷新磨輥

圖10 HRM4800磨輥使用7 000 h后表面剝落

3.4 英國Surry大學(xué)WC顆粒增強(qiáng)高鉻鑄鐵基磨盤

希臘Lafarge水泥公司采用Polysius立磨粉磨粉煤灰，原磨盤材質(zhì)為牌號(hào)20-2-1高鉻鑄鐵，單重525 kg，6件/套。正常的使用壽命在4～5個(gè)月。Surry大學(xué)研制的磨盤采用了碳鋼/高鉻鑄鐵雙金屬復(fù)合，并在兩個(gè)輥槽內(nèi)的高鉻鑄鐵表面鑄滲WC顆粒。WC顆粒的成分為5.3%～5.8%C、6%～10%Co、0.5%Ta、0.5%Ti，粒徑為3 mm～5 mm，鑄滲層厚度5 mm～8 mm。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)2 794 h后，牌號(hào)20-2-1高鉻鑄鐵磨盤的輥槽厚度由9 cm磨損為5 cm，重量減輕47 kg，見圖11(a)，輥槽內(nèi)已磨出明顯的溝槽，見圖11 (c)。而對(duì)比試驗(yàn)的鑄滲WC顆粒的磨盤輥槽厚度幾乎無變化，重量僅減輕3 kg，見圖11 (b)。

3 耐磨鑄件鑄滲陶瓷的試驗(yàn)

我國一公司專業(yè)從事各種陶瓷材料的研發(fā)和生產(chǎn)，近年來開展了在耐磨鑄件上鑄滲陶瓷的研發(fā)試驗(yàn)。該公司鑄滲陶瓷的方法與見諸報(bào)導(dǎo)的文獻(xiàn)均不同，目前已開展鑄滲試驗(yàn)的增強(qiáng)相有：陶瓷顆粒、陶瓷棒和陶瓷塊。金屬基體材料有高錳鋼、高鉻鑄鐵、灰鑄鐵、球鐵和碳鋼等。此文僅介紹部分試驗(yàn)結(jié)果。

圖11 磨盤對(duì)比

3.1 陶瓷顆粒鑄滲方法

用不銹鋼網(wǎng)和薄板將多種陶瓷顆粒包裹成圓柱體，見圖12。單一圓柱體可根據(jù)耐磨鑄件結(jié)構(gòu)以及磨損區(qū)尺寸的需要，制成不同直徑或長度，在砂型中對(duì)應(yīng)磨損區(qū)插入不同數(shù)量的圓柱體（見圖13），澆注高溫金屬液，滲透到陶瓷圓柱體內(nèi)。

圖12 陶瓷顆粒圓柱體

圖13 插入陶瓷顆粒圓柱體的磨輥

對(duì)于大型耐磨件，可根據(jù)耐磨鑄件結(jié)構(gòu)以及磨損區(qū)尺寸的需要，將多個(gè)圓柱體組合成框架結(jié)構(gòu)。將框架置于砂型中耐磨鑄件的磨損區(qū)，澆注高溫金屬液，滲透到陶瓷顆粒框架內(nèi)，見圖14。

3.2 陶瓷棒鑄滲方法

將陶瓷材料預(yù)制成圓棒，可根據(jù)耐磨鑄件結(jié)構(gòu)、磨損區(qū)尺寸的需要，制成不同直徑或長度，在砂型中對(duì)應(yīng)磨損區(qū)插入不同數(shù)量的陶瓷棒，澆注高溫金屬液，包裹陶瓷棒，見圖15。

3.3 大錘頭鑄滲陶瓷顆粒的初步試驗(yàn)結(jié)果

圖14 用于大錘頭的陶瓷顆?？蚣?/p>

圖15 雷蒙磨磨輥鑄滲陶瓷棒

圖16 鑄滲陶瓷顆粒的大錘頭砂型

在生產(chǎn)PC2022單段錘式破碎機(jī)大錘頭的同時(shí)，采用陶瓷顆?？蚣艿姆绞剑ㄒ妶D16），試生產(chǎn)了鑄滲陶瓷的錘頭。金屬基材質(zhì)為ZGMn13Cr2，生產(chǎn)工藝基本不變。為了保證不銹鋼薄板充分熔化，需適當(dāng)提高鋼水澆注溫度。從外觀上看，鑄滲陶瓷顆粒的錘頭與未鑄滲的錘頭沒有什么差別。

錘頭經(jīng)水韌處理后，用砂輪切片機(jī)將鑄滲陶瓷顆粒的復(fù)合部位切開，肉眼觀察，陶瓷顆粒彌散分布在金屬基體中，無氣孔等缺陷。檢測剖面的硬度發(fā)現(xiàn)，陶瓷顆粒周邊的硬度HB305～325，其它部位的硬度HB205～225。反映出陶瓷顆粒提高了周邊金屬基體的硬度HB100。

3.4 雷蒙磨磨輥鑄滲陶瓷顆粒的初步試驗(yàn)結(jié)果

在生產(chǎn)雷蒙磨磨輥的同時(shí)，采用陶瓷顆?？蚣艿姆绞皆嚿a(chǎn)了鑄滲陶瓷的磨輥。金屬基材質(zhì)為ZGMn13Cr2，生產(chǎn)工藝基本不變。陶瓷顆粒按照設(shè)想的思路均勻分布在磨輥表面，見圖17、圖18。

磨輥經(jīng)水韌處理后，用氮化硼刀具加工表面，加工非常困難，加工時(shí)間是普通高錳鋼的5倍以上，加工過程中氮化硼刀頭呈暗紅色。檢測陶瓷顆粒周邊的硬度達(dá)HRC60～63。同樣材質(zhì)、熱處理和加工工藝的未鑄滲陶瓷顆粒的磨輥，檢測硬度為HRC31～33。

圖17 加工鑄滲陶瓷顆粒的雷蒙磨磨輥

圖18 鑄滲陶瓷顆粒的雷蒙磨磨輥加工后表面

3.5 對(duì)初步試驗(yàn)結(jié)果的看法

這家公司的鑄滲陶瓷方法，工藝簡單，適應(yīng)性廣。鑄滲陶瓷顆粒的大錘頭和雷蒙磨磨輥的試驗(yàn)產(chǎn)品已制作成功，實(shí)際應(yīng)用效果已在多家用戶裝機(jī)驗(yàn)證。

該鑄滲方法形成的顆粒增強(qiáng)相的復(fù)合層厚度比其它鑄滲工藝厚，能夠做到定向、定位放置，且能彌散分布，但體積分?jǐn)?shù)沒有蜂巢狀預(yù)制塊高，其抗磨性能有待考驗(yàn)。

ZGMn13Cr2錘頭陶瓷顆粒周邊的硬度提高HB100，應(yīng)該是不銹鋼材質(zhì)中的鉻、鎳元素熔解后，使得復(fù)合區(qū)域的合金元素含量大幅度增高，形成碳化物，從而提高了硬度。

ZGMn13Cr2磨輥表面硬度達(dá)HRC31～33，應(yīng)該是切削加工的加工硬化所致，但是陶瓷顆粒周邊的硬度提高到HRC60～63，則很難解釋。這需要對(duì)鑄滲陶瓷后的顯微組織及其硬化機(jī)理進(jìn)行深入的研究分析。

4 結(jié)束語

從大量的文獻(xiàn)報(bào)道來看，我國鑄滲陶瓷技術(shù)的研究方興未艾，但是在耐磨鑄件上的工業(yè)性應(yīng)用尚處于初期階段。Xwin?金屬基陶瓷復(fù)合材料制作的立磨磨輥和磨盤、錘頭、板錘、立軸破葉輪等耐磨鑄件，都有較成熟的應(yīng)用，也顯示出非常優(yōu)越的性價(jià)比。進(jìn)口的陶瓷/高鉻鑄鐵復(fù)合材料與高鉻鑄鐵兩種材質(zhì)在立磨上應(yīng)用，有的效果好，有的也存在表面陶瓷塊剝落的現(xiàn)象。安徽某公司近年來開展了在耐磨鑄件上鑄滲陶瓷的研發(fā)試驗(yàn)，涉及陶瓷顆粒、陶瓷棒和陶瓷塊；其金屬基體材料有高錳鋼、高鉻鑄鐵、灰鑄鐵、球鐵和碳鋼等?？傊湍ヨT件鑄滲陶瓷技術(shù)的研發(fā)工作前景廣闊而任重道遠(yuǎn)。

TG1

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1008-0473(2015)02-0010-06

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.02.003

2012-12-10）