一、高铬铸铁牌号及化学成分

高铬铸铁是高温耐磨铸铁，一般泛指含Cr量在11%-30%之间的的合金铸铁，它是抗磨类材料的一个重要分支，它具有高硬度、高耐热性、高耐磨性、高化学稳定性，可用来制造在800℃以上高温下工作的耐磨件。其良好的性能使高硬度铸铁在生产生活中应用广泛。常见的高铬铸铁牌号及化学成分如下表：

高铬铸铁牌号及化学成分

二、高铬铸铁加工特点

（1）高铬铸铁热导率低，塑性差，收缩量大，且铸造性能较差，在铸造时应注意铸件的补缩问题。

（2）造型应采用透明性好的砂型，涂料宜采用耐火度高的镁或铝粉。

（3）高铬铸铁冒口不易切除，在造型时冒口形式上采用侧冒口或易割冒口。

（4）具体零件的铸造时，应注意不能让铸件出现受阻现象。

（5）浇注温度要低

三、高铬铸铁的铸造工艺要点

   一般来说，影响高铬铸铁的铸造工艺有碳含量、淬透性、外加的合金元素、浇注温度、自身缺陷等因素，所以要从以下几方面严格控制。

1.一般来说，含碳量越高，铸件强度越大。所以工艺上常常通过调整碳含量来达到改变碳化物数量，从而控制铸件强度。

2. 淬透性指的是高温获得马氏体的能力，也是决定磨耐合金是否适于铸造特别是厚壁铸件的主要性能之一。当高铬铸铁中不含合金元素时，空淬能淬透的大直径为20mm，有时候还是不能达到生产要求，此时必须加入合金元素，以提高其淬透性。

3.常加入的合金元素有Mn、Cu、V、Si等。伴随着加入锰含量的提高，常常高铬铸铁中马氏体会剧量减少，而残留奥氏体会较多，因此，要严格控制锰含量，一般在1.0%以下。硅和锰恰好相反，提高马氏体含量降低奥氏体含量，也降低淬透性，所以也要控制在合适范围内。铜的加入降低Ms，会造成许多的残留奥氏体，因此，一般控制在1.5%以下。而钒由于价格昂贵，通常只适用于不易热处理的铸件。

4.高铬铸铁浇注温度主要受铸件形状，铸造方法的影响而有所不同。对于厚大件浇注温度为1350-1400℃，（一般件1380-1420℃）浇注温度加重冒口下的缩孔，而且会造成浓密的显微缩松，同时使晶粒组织粗大。若采用金属型铸造，浇注温度应保持在150℃以上，以免铸件冷却太快开裂。一般来说，浇注温度不应太高，以免收缩过大和粘砂。

5.由于高铬铸铁容易开裂、铸件内存在缩孔、气孔、夹杂等铸造缺陷，其冒口尺寸要按碳钢设计浇注系统按灰铸铁设计。在铸型中应充分冷却，再开箱。

基于以上对于高铬铸铁的铸造工艺要求特点，对其要进行相应的热处理工艺，其中主要包括退火、淬火和回火，以控制和改善其使用性能。

不过，高铬铸铁在热处理前要进行基体清洁处理，其铸态基体组织取决于铸态冷却速度的高低。冷却速度高时通常为奥氏体基体：随冷却速度降低逐渐开始析出部分马氏体、珠光体和奥氏体的混合物。冷却速度进一步降低，可能获得珠光体基体的组织。

三、高铬铸铁的热处理工艺

1.退火

退火是将金属在其临界温度范围缓慢冷却而使铸铁软化的一种热处理工艺。工件退火后可进行机械加工，由于高铬白口铸铁在淬火过程中尺寸变化比铸钢和灰铸铁小的多，一般无须矫正尺寸，对于按工艺要求需磨削加工的工件所留磨削量也可很小。

2.淬火

高铬铸铁一般根据铬含量和零件壁选择淬火温度。淬火温度越高，淬透性越高，但淬火后形成残留奥氏体数量有可能越多。Cr15高铬铸铁的淬火温度940-970℃，Cr20高铬铸铁的淬火温度960-1010℃。保温时间根据壁厚选择。一般2-4h,壁厚零件4-6h的高铬铸铁铸件应严格。保温时间应视铸件壁厚、装炉量、状态和升温速度等因素综合考虑，以免由于部分铸件或铸件的心部因保温时间不足而出现淬不透。

3.回火

回火的目的是降低铸件残余应力和脆性，并保持其淬火得到的高硬度和耐磨性，同时也使马氏体得以回火，以及残余奥氏体有所减少，所以淬火后的工件要进行230-260度的回火处理。具体工艺为:将工件在室温下装炉，再升温至230-260度，保温3-6h,之后出炉空冷。

4、热处理后的硬度：

如高铬铸铁970℃的淬火温度，保温4h，之后200℃回火，硬度可达62.8HRC。

成熟热处理工艺：铸造后软化退火，便于加工，加工后空冷淬火加低温去应力回火。使用硬度一般要求为HRC58-62，多用于比如渣浆泵零部件等耐磨易损件。

四、结论

要想获得使用性能好的铸铁件，其生产工艺显得尤为重要。因此，只有科学合理地严格按照配方及工艺过程操作，才能满足实际生产需要。