中铬耐磨合金在渣浆泵中的开发与应用

发布时间：2020-07-03 10:54

【摘要】：本文简述了国内外渣浆泵耐磨材料的发展现状,通过对比剖析了目前中铬铸铁的优点和不足,并展望了中铬铸铁在渣浆泵中的发展前景。课题在国标BTMCr8中铬铸铁的基础上,调整了C、Cr、Mn的含量,添加了Mo、Cu等合金元素,设计了用于渣浆泵零件的中铬铸铁新材料的化学成分,并进行了铸造成型工艺、热处理工艺和变质处理等工艺试验,对不同工艺条件下的材料强度、韧性、硬度、耐磨性一系列性能和组织进行了对比分析,最终得到了一种性能良好,成本低廉的渣浆泵中铬铸铁材料。本研究分析了各化学元素对材料组织与性能的影响,设计了用于渣浆泵零件的中铬铸铁的化学成分为:C2.9~3.2%,Si1.5~2.5%,Mn2.5~2.8%,Cr8~10%,Mo0.6~1.0%,Cu0.1~0.3%,S≤0.1%,P≤0.1%。中铬铸铁成分的渣浆泵零件铸造成型工艺试验结果表明:消失模工艺及树脂砂工艺均能满足工艺要求,其中消失模生产的零件铸态性能高于树脂砂零件,铸态硬度达到50HRC左右。热处理工艺试验结果表明:中铬铸铁试件在880℃空冷淬火250℃回火处理时综合力学性能最好,抗弯强度较铸态提高约40%,抗拉强度和冲击韧性提高约30%,组织为马氏体+残余奥氏体+M_3C和M_7C_3混合组织,相对耐磨性可达到15号钢的3.72倍,BTMCr27的0.75倍。变质处理实验结果表明:采用钒铁包内冲入变质的方式可以有效提高中铬铸铁铸态的综合性能,在钒加入量0.1%时,抗拉强度和抗弯强度能够提高约30%,冲击韧性提高20%,耐磨性提高10-20%。钒在中铬铸铁除了细化晶粒,改善碳化物形态外,还与部分碳结合形成了VC硬质相,宏观上提高了中铬铸铁的性能和耐磨性,但钒加入量过多会导致过多碳化物聚集进而对基体产生割裂,使材料性能急剧下降,钒的加入量控制在0.1%左右。
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG135.6;TH311
【图文】：

渣浆泵,实物

渣浆泵实物图

渣浆泵

2图1-2 渣浆泵使用现场首先在选矿行业的应用，如铁、铜等矿石的筛选过程，约占渣浆泵使用的 80%左右。矿石在初选时需要使用渣浆泵运输，条件极其恶劣，渣浆泵在这一过程中磨损严重，寿命较低。当然所选的矿石不同，磨蚀性也不一样。一般来讲，过流部件的使用寿命取决于多种不同因素，工况的复杂性和多样性也会导致同品质材质使用寿命有所差异[2]。其次是在电力行业的应用，目前我国电厂中主要是火力发电和水力发电，在火力发电过程中，需要大量燃煤燃烧发电，炉渣和灰渣这些燃烧废物需要清除，清除的过程就需要用到渣浆泵，炉渣与一定量的水混合后通过渣浆泵输送到灰渣堆放的地方

【参考文献】