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高硼铁基耐磨合金是一种以硼化物为耐磨相的新型耐磨料磨损的材料。该材料的特点是以Fe-B共晶代替传统的Fe-C共晶,以共晶硼化物为耐磨相、以强韧马氏体为基体,可以在保持硬度较高的(硬度>HRC55)同时具有比以碳化物为耐磨相的白口铸铁更高的韧性(冲击韧度>11J/cm2);具有高硼低碳的特点,高硼可以保证合金组织中耐磨相的数量,低碳可以使基体具有较好的强韧性。
实验室研究结果和工业应用性试验表明,高硼铁基耐磨合金的生产工艺简单、成本低廉;通过合理的化学成分设计和热处理规范选择,可以替代高铬铸铁应用于各种冲击磨料磨损场合。
高硼铁基耐磨合金的性能如下:
砂型铸造条件下:铸态硬度50~55HRC,热处理后硬度55~62HRC,抗拉强度400~500MPa,冲击韧性4~16J/cm2,断裂韧度20~35MPam1/2。如果采用金属型铸造,其力学性能可以得到大幅度提升。
高硼铁基耐磨合金与高铬白口铸铁耐磨性试验结果
试样类型 |
冲击功2J平均失重 /mg |
冲击功4J平均失重 /mg |
高铬白口铸铁 |
204.45 |
破碎 |
高硼铸铁 |
201.38 |
374.33 |
应用在工程机械、矿石粉碎、火力发电、水泥建材等耐磨场合,用以替代高铬铸铁。
该材料以低碳钢为基础,其生产成本约6000~9000元/t(按年产1000t计),而高铬铸铁生产成本在10000元以上。