冶金、矿山、电力、水泥、石化等行业中大量金属零部件都因磨损、腐蚀、氧化作用而失效,耐磨耐蚀金属零部件的配件消耗量巨大,据不完全统计,每年全国各种金属耐热耐磨铸件消耗量在数百万吨以上(用传统高合金耐磨材料制造整体耐磨零部件,不仅生产成本很高,而且脆性大,使用受到严重限制)。其中许多关键零部件(如:石油化工工业高压阀门阀板、冶金工业轧钢厂高温耐磨件等)都在高温、强腐蚀恶劣工作环境条件下承受强烈的磨损作用,这种严酷的工作条件对材料性能提出了很高的要求,不仅要求具备优异的耐磨性能,而且同时还要求具有优异的耐蚀性能与高温性能,迄今同时具有优异耐磨性能、耐蚀性能与高温性能的材料并不多见,因此,研制出同时具备上述性能配合的新材料并开发出在普通铸件表面制备上述高温耐磨耐蚀合金层的复合铸造新技术,无疑具有重要的意义。
据此具有优异耐磨性、耐蚀性及耐热性的新型多元高温耐磨耐蚀铸造合金新材料,开发出了在普通砂型铸造条件下、普通铸钢件铸造过程中、在铸钢件表面制备上述新型高温耐磨耐蚀合金层的复合铸造新技术,并在在线村轧钢导卫板、高压阀门、高压柱塞泵等耐磨耐蚀耐热关键金属零部件上得到成功工业应用。
二.新型高温耐磨耐蚀铸造合金及其复合铸造技术的特点
具有优异耐热耐磨性能的特殊高温耐磨耐蚀铸造合金新材料为Ni-Fe-Cr-Si-W-Ti-V-Nb-C-B多元新型合金,既可采用普通中频感应电炉熔炼直接铸造成型,开发成功的新型复合铸造技术以价格低廉、强韧性高的铸钢材料作为耐热耐磨铸件零部件的本体、在普通铸造生产条件下,在铸件浇铸成型过程中直接合成并复合于铸件承受耐磨作用的特定部件上,达到"好钢用在刀刃上"的目的。
1.性能优异、生产成本低:用本技术成果生产的复合铸造耐热耐磨铸件,由于表面合金层为新型高温耐磨耐蚀合金新材料(该高耐磨合金层的厚度根据需要可在3~30mm范围内任意调节),铸件同时具有优异的耐磨性能、耐蚀性能与耐热性能;同时由于铸件体由价格低廉、强韧性高的铸钢材料铸造而成,因而其生产成本低廉。
2.经济效益高:由于采用本技术成果生产的高温耐磨耐蚀复合铸造金属零部件的原材料成本低、产品性能好、销售价格高,因而经济效益很好
3.技术、生产工艺简单:凡具备普通铸钢生产条件的厂家,毋须其它固定资产投资即可采用本文技术生产产品。
4.适用面广、市场巨大:本文成果可直接应用于冶金、矿山、水泥、石油化工、电力等各行业中各种常温及耐热耐磨铸件的生产,并大幅度提高耐磨寿命。线树轧生产线导卫板是一种消耗量较大的高温高耐磨易损件,其工作条件很恶劣,不仅承受红钢的强烈高速滑动磨擦磨损作用、而且承受水冷激冷激热作用,要求具有高的高温耐磨性与良好的强韧性配合。