耐磨化工泵材料特性探究

    在化工、冶金、矿山很多场合使用的化工泵都碰到材料磨损的问题，如输送矿浆用的渣浆泵，磷复肥工艺中的料浆泵等，有时还能碰到腐蚀加磨损的情况，因此耐磨金属材料大量应用于泵上，下面广一水泵就两个典型的耐磨损金属材料加以描述。

1、概述

    KmTBCr15M02是亚共品抗磨白15铸铁，其成分特点是中碳、高铬低钼。与普通白口铸铁和低合金白口铸铁相比。由于含铬量高，使M3C型碳化物变成了具有更高硬度(1300～1800HV)的M7C3型碳化物，从而提高了铸铁的硬度和耐磨性，同时M7C3型碳化物呈现孤立杆状分布，使得材料的韧性有一定的改善。经处理之后，是能承受高应力磨料磨损的抗磨材料。

    1)材料牌号。KmTBCr15M02-DT mTBCr15M02-GT。

    注：材料的技术标准GB／T8263-1987《抗磨白口铸铁技术条件》。

    2)化学成分，见表1所示。

表1 KmTBCrl5M02-DT和KmTBCrl5M02-GT的化学成分对比

牌号	化学成分(质量分数％)
	C	Si	Mn	Cr	Mo	Ni	Cu	SP
KmTBCr15M02-DT	2.O～2.8	≤1.O	0.5～1.O	13.O～18.O	0.5～2.5	0～1.O	0～1.2	≤O.O6 ≤O.10
KmTBCr15M02-GT	2.8～3.5	≤1.O	0.5～1.O	13.O～18.O	0.5～3.O	0～1.O	0～1.2	≤O.O6 ≤O.10

 

    该材料中加入适量的铜，一方面可以提高厚大件的淬透性，另一方面可以提高材料的耐腐蚀性。

    4)热处理制度。该材料在铸态或硬化态下加工很困难，所以一般需经高温软化退火，进行粗切削加工，然后再经硬化热处理，硬化后再精加工至成品。

    5)品种规格及供应状态铸件，经淬火，回火热处理后使用。

    6)熔炼及铸造工艺。

    7)熔炼采用中频，工频感应炉和电弧炉熔化。

    8)铸造工艺。合金收缩率大，容易产生缩孔，热裂等缺陷。铸造工艺设计时，应考虑冷铁的放置和冒口的开设。浇注系统的开设应使铁水平稳进入型腔，液面上升速度要快。

    9)应用概况及特殊要求。KmTBCr15M02由于有很好的抗磨料磨损性能和抗腐蚀性能，应用很是广泛，如应用于磨煤机、矿石破碎机、水泥磨机、抛丸机、泥浆泵、渣浆泵等磨损严重的零件。。

2、力学性能

    (1)技术标准规定的性能见表2所示。

材料牌号	硬度HRC
	铸态	淬火态	软化退火态
KmTBCr15M02-DT	50～56	≥58	≤40
KmTBCr15M02-GT	50～58	≥58	≤40

    (2)耐磨性能该材料的耐磨性与其基体组织有很大的关系，见表3所示该材料的耐磨性能，见表2-13所示，它是抵抗高应力磨料磨损的理想材料。

基体组织	凿削磨料磨损比①、 (实验室颚式破碎机)	辗磨磨损失重／童 (橡皮轮实验)	布氏硬度 3000HB
珠光体	0.41	0.14	406
奥氏体	0.O9	0.O8	564
马氏体	0.04	0.04	840

    ①磨损比=试板失重／标准板的失重。

    2)工艺性能与要求：①成形性能。铸造性能见表4所示。从表2看出出KmTBCr26的线收缩率和缩孔率都很大，易产生缩孔和热裂。该合金结晶范围窄，流动性好，充型能力强，但铁水易氧化，铸件产生皱皮夹渣及冷隔的倾向较大。②焊接性能。焊接性能很差，一般不进行焊接。③切削加工性能。一般退火后进行加工。使用硬质合金刀或陶瓷刀可直接对铸态或淬火态工件进行切削加工。

表4  KmTBCr26的铸造性能