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碳和铬

碳和铬的主要作用是保证铸铁中碳化物数量和形态。基体中的Cr还可以提高材料的淬透性。

2．镍其作用是增加高铬铸铁的淬透性，抑制奥氏体基体向珠光体的转变，促进马氏体基的形成。

3．钨其作用是细化晶粒，提高硬度，增加耐磨性。

4．稀土复合变质剂其作用是脱氧和去硫，从而抑制夹杂物在晶界的偏聚，改善晶界状况；另外，由于稀土元素偏聚、吸附在碳化物择优长大的方向上，使碳化物的生长受到抑制，从而使其变得均匀、孤立，而其他变质元素可以形成弥散分布的碳、氮化合物，阻止晶粒长大，从而细化晶粒。稀土复合变质剂的以上作用不仅改善材料的显微组织，而且可使材料的性能特别是冲击韧性明显提高。本稀土复合变质剂的加入量取0.2-0.5%为宜。

高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。

奥氏体组织的高锰钢受到冲击载荷时，金属表面发生塑性变形。形变强化的结果，在变形层内有明显的加工硬化现象，表层硬度大幅度提高。低冲击载荷时，可以达到HB300～400，高冲击载荷时，可以达到HB500～800。随冲击载荷的不同，表面硬化层深度可达10～20mm。高硬度的硬化层可以抵抗冲击磨料磨损。高锰钢在强冲击磨料磨损条件下，有优异的抗磨性能，故常用于矿山、建材、火电等机械设备中，制作耐磨件。在低冲击工况条件下，因加工硬化效果不明显，高锰钢不能发挥材料的特性。

中国常用的高锰钢的牌号及其适用范围是：ZGMn13—1(C 1.10%～1.50%)用于低冲击件，ZGMn13—2(C1.00%～1.40%)用于普通件，ZGMn13—3(C0.90%～1.30%)用于复杂件，ZGMn13-4(C0.90%~1.20%)用于高冲击件。以上4种牌号钢的锰含量均为11.0%～14.0%。

高锰钢衬板产品型号： 高锰钢衬板 主要特点：抗冲击，韧性好，冲击硬化 技术参数: 薄厚度 15 铸造材质 铬Cr锰Mn 安装方式 螺栓固定，硬度 HRC50 比重 7.8以内 锰含量 13以上

高耐磨性 合金层的化学成分中碳含量达4~5%，铬含量高达25~30%，其金相组织中Cr7C3碳化物的体积分数达到50%以上，宏观硬度为HRC56~62，碳化铬的硬度为HV1400~1800，高于沙石中石英的硬度HV800~1200。由于碳化物成于磨损方向相垂直分布，即使与同成分和硬度的铸造合金相比较，耐磨性能提高一倍以上。 与几种典型的材料耐磨性对比如下:

(1)与低碳钢;20~25:

(2)与高锰钢;5~10:

(3)与工具钢;5~10:

(4)与铸态高铬铸铁;1.5~2.5:

铸造高铬衬板的抗磨性能与应用

材料的抗磨性不仅取决于材料的组织和力学性能，还与磨损条件有着极大的关 系。铸造高铬衬板也同样，对于相同成分、组织和力学性能的铸造高铬衬板在不同的磨损系统 中所表现出的抗磨性会产生极大的差异。高 铬铸铁试样在两体和三体磨料磨损条件下采用不同硬度的磨料时的相对抗磨性。

上述试验结果的变化规律受到磨损损伤机理（两体磨损以显微切削为主而三 体磨损为显微切削与显微塑变疲劳的共同作用为主〉、磨料与碳化物的相对硬度、 碳化物体积分数、基体组织的力学性能等方面的影响。

铸造高铬衬板具有较高的含铬量、良好的硬度、抗蚀性及化性，同时具有较普 通白口铁高的韧性，因此广泛应用于各种磨料磨损场合及各种高温磨损和腐蚀磨损的工况。目前电力和建材行业干式球磨机已广泛使用铸造高铬衬板磨球，在冶金矿 山湿式球磨机中铸造高铬衬板磨球也具有较好的抗磨性。