高铬合金白口铸铁

高铬耐蚀铸铁成分组织和性能高铬耐蚀铸铁中铬的质量分数为20-36%，在氧化性腐蚀介质中，其表面能生成一层很薄（约10nm）且附着紧密的氧化膜，从而大大提高了耐腐蚀性。

高铬耐蚀铸铁属于白口铸铁，其硬度较高，因此不但耐蚀性好，还有优异的抗固液两相流冲蚀磨损性能，其耐热性也很好。

高铬耐蚀铸铁的金相组织为合金基体上较均匀分布着碳化物，基体可以是铁素体、奥氏体或铁素体＋奥氏体混合基体。

当合金含碳量较低（＜1.3%C），且奥氏体稳定元素镍、铜、氮含量很少时，基体为铁素体；当含碳量较高，或含一定量奥氏体稳定化合金元素时，基体为奥氏体，或奥氏体加铁素体混合基体。

高铬耐蚀铸铁的化学成分和力学性能分别见表高铬耐蚀铸铁的碳化物数量取决于其化学成分，主要与碳、硅和铬有关。

碳、硅、铬量高，碳化物数量多，碳增加碳化物的作用最大，硅的作用是碳的1/4，铬的作用是碳的1/30。

碳化物主要是凝固过程中形成的共晶碳化物。

高铬耐蚀铸铁中的碳化物的耐蚀性优于基体，提高耐蚀性的关键是提高基体的耐蚀性，而基体的耐蚀性主要取决于其含铬量。

高铬耐蚀铸铁中加入钼、镍和铜可进一步增加耐蚀性，特别是在酸性介质中的耐蚀性。

但随镍和铜加入量增加，铸铁基体由铁素体变为奥氏体，耐相间腐蚀（与晶间腐蚀现象一致）性能下降。

铁素体高铬耐蚀铸铁很脆，含铬量越高，脆性越大。

奥氏体基体的高铬耐蚀铸铁，如-". 合金，有较高的力学性能，强韧性优于普通灰铸铁。

同普通的高铬抗磨铸铁相比，高铬耐蚀铸铁的碳含量低，铬含量高，因而其流动性更差，铁液氧化倾向更大，收缩和热裂倾向也更大。

工艺特性及化学成分化学成分对高铬耐蚀铸铁的使用性能有显著影响。

铬的含量越高，铸造工艺性越差，但铬含量范围是根据铸件的使用环境确定的，降低铬会影响铸件的使用性能。

碳和硅高有利于改善铁液的流动性，提高充型能力，降低氧化倾向，减少铸件的冷隔和皱皮缺陷，但也增加合金的脆性。

在铁素体基体的高铬耐蚀铸铁中，硅含量高会显著粗化合金显微组织，增加合金脆性；在奥氏体基体高铬耐蚀铸铁中硅对力学性能没有显著影响。

高铬球介绍高铬白口铸铁磨球也称之为高铬合金铸球、高铬钢球，简称之为高铬球。

国内耐磨材料企业大多数是以中频电炉为主体，通过对合理匹配后的优质废钢、铬合金材料进行熔炼；以及对铁水进行微合金化处理和调质；再加以独特的金属模、砂模浇铸成型工艺；而后经高温淬火+回火处理后获得马氏体基体，以达到较高的硬度和耐磨性。

就化学成份而言，从低铬到高铬有几十种不同的材质，可谓种类繁多。

为了规范行业标准，让人们对铬系合金铸球从理性上有清晰的认识，铸造磨球GB/T17445-2009国家标准规定，低铬球铬含量1%－3%、硬度HRC≥45；多元合金球铬含量4%－6%、硬度HRC≥47；中铬合金球铬含量7%－10%、硬度HRC≥48；高铬合金球铬含量≥10%－14%、硬度H RC≥58；特殊高铬球铬含量超过14%、硬度HRC≥58。

高铬球的优点国内大多数矿山采用低铬钢球作为研磨体，但因其产品自身强度低，质量差，没有良好的耐磨性能，致使在选矿生产过程中极易产生破碎，导致综合效益大大降低，虽然低铬钢球的市场价格稍低，但从综合经济效益分析，高铬球性价比更高。

在各矿山试验结果显示：原来用低铬球磨耗约2.0Kg，生产100万吨精矿粉需2000吨低铬球，总价值为1200万元；使用高铬球，磨耗约1.0Kg，价格 9500元/吨，生产100万吨精矿粉需1000吨高铬球，总价值为950万元，可节约350万元。

另外，凤形生产的ZQCr10的普通高铬球，反映在吨精矿粉消耗成本是9.5元，而使用低铬球，反映在吨矿山球耗成本是12元,吨精矿粉球耗成本降低了3.5元，生产100万吨精矿粉可节约350万元，其经济效益非常可观。

高铬球耐磨性是普通低铬球和锻打钢球2倍以上。

由于这种矿山专用高铬球耐磨性能好单仓磨耗低，研磨效率高，磨机内钢球的级配稳定不易发生变化，不仅在一定程度上增加了矿粉细度、提高了台时产量，而且还保证了矿粉质量。

同时延长了补加球的周期，大大减轻了工人劳动强度，尤其大大减少了补加球的数量。

2)高铬耐磨铸铁70年代西安交通大学等单位开始引入高铬白口铁作为衬板及其它零件材料，并在热处理及推广应用上做了不少工作;同期山东工业大学率先在高铬及锰、钨、钒系白口铁的碳化物团球化方面开展了卓有成效的研究，使白口铁韧性有了成倍的提高，并成功地将球化高铬白口铁用于生产衬板及其它零件，不仅用于国内，还有批量出口，为此于1988年获得国家发明二等奖。

此后，合肥工业大学、北京钢院、沈阳铸造所等单位在这一领域也做了大量的研究和推广应用工作。

高铬铸铁中含Cr高达12--28%。

由于Cr的大量加人，其组织中碳化物由连续网状的M3C型转变为断续板条状的M7C3型，从而使得其对基体的破坏作用大为减小，材质韧性有所提高。

但因高铬白口铁固有的韧性偏低 (ak=3--5J/cmZ)、耐蚀性差的缺点、成本偏高以及它在湿态下的磨损寿命并不高，致使其在国内应用还是有限。

尽管如此，其在一般工矿条件下表现出的优良耐磨性仍使其得到广泛应用。

高铬铸铁是抗磨料磨损的王牌材料，该材料的初始硬度高，但是冲击韧度差不抗冲击，如果是单纯的磨料磨损，它的使用寿命是高锰钢的5-10倍。

化学成分：机械性能:Cr>11%的高铬白口铸铁的共晶碳化物为六方晶系的M7C3，（CrFe）7C3硬度为HRM501200-1800，比一般白口铸铁的共晶碳化物Fe3C3（HRV50840-1100）高，同时凝固时（CrFe）7C3 是孤立相，而奥氏体是连续相，因而韧性较普通白口铸铁大有改善，因此是搞磨粒磨损和抗切削磨损的首选材料。

国外应用较多，主要用于中低冲击负荷工况条件的衬板、锤头、磨球、渣浆泵过流部件等大中型磨损件。

国内外对高铬铸铁的磨损机制、断裂机制、断裂韧性（K1c值）、裂纹扩展机理进行了一系列的研究，结果表明高铬铸铁可通过调整碳化物的大小和形态、二次碳化物量及弥散度以及基体组织（马氏体、奥氏体、索氏体），从而调整性能、满足工作使用要求。

近年来国内有关单位也开展了高铬铸铁衬板的研究，其耐磨性可达同工况下高锰钢的2倍以上。

一、高铬铸铁的熔炼1. 高铬铸铁化学成分( 见下表)2. 原料要求另外，还需工业纯铜和废旧电极块( 用于调整碳含量) 等。

3. 熔炼工艺要求( 1) 出炉温度高铬铸铁的熔点比一般铸铁高，约为1200 ℃，出炉温度约为1500 ℃，熔炼选用中频感应电炉。

( 2) 炉衬采用酸性或碱性炉衬均可，炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常规工艺进行。

( 3) 装料一般按正常顺序加料，先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填( 有助于塌料) 。

( 4) 送电熔化将电炉功率调至最大进行熔化，由于Cr 的熔炼损耗较大( 约5 % ～15 %) ，故铬铁应在最后加入，通常是待废钢全部熔化后加入烤红的铬铁。

( 5) 脱氧待金属炉料全部熔化并提温至1480 ℃后，再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧。

( 6) 浇注在中频感应炉中熔化，温度不必太高，温度达到1480 ℃时即可出炉，铁液在包内应停留一段时间进行镇静，视工件大小不同可在1380 ～1410 ℃之间进行浇注。

二、生产工艺要点(1) 高铬铸铁铸造性能较差，其热导率低，塑性差，收缩量大，且有大的热裂和冷裂倾向，在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑，必须充分注意铸件的补缩问题，其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁，且遵循顺序凝固原理) 。

由于合金中铬含量高，易在铁液表面结膜，所以看起来铁液流动性差，但实际上流动性较好。

( 2) 造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型，涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。

另外，为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不太复杂的情况下，金属型铸造也被广泛采用。

( 3) 高铬铸铁的收缩量与铸钢相近，模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ～2 % 进行计算。

在砂型制作上，其冒口大小可按碳钢的规定进行计算，而浇注系统则按灰铸铁计算，但需把各截面积增加20 % ～30 % 。

浇冒口的选择应注意两个方面: 一是要保证铸件工作带( 使用部位) 的质量; 二是要尽量提高铸件的成品率。

白口铸铁白口铸铁科技名词定义中文名称：白口铸铁英文名称：white cast iron 定义：碳分以游离碳化铁形式存在的铸铁，断口呈银白色。

所属学科：机械工程（一级学科）；铸造（二级学科）；铸造合金（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片不含石墨的铸铁。

几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁。

具有很大的硬度和脆性。

不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态。

目录基本信息形态类别低合金白口铸铁中合金白口铸铁高合金白口铸铁基本信息形态类别低合金白口铸铁中合金白口铸铁高合金白口铸铁展开编辑本段基本信息【中文名称】白口铸铁白口铸铁【英文名称】white cast iron 【定义】碳以游离碳化物形式析出的铸铁，断口呈白色。

[1] 常见的白口铸铁按基体有：贝氏体白口铸铁、马氏体白口铸铁；白口铸铁常用于耐磨/抗磨的场合。

如，高铬铸铁。

【性状】断口呈暗白色，晶粒粗大，有明显方向性。

【其他】不含石墨的铸铁。

几乎全部的碳都与铁形成碳化三铁。

具有很大的硬度和脆性。

不能承受冷加工，也不能承受热加工，只能直接用于铸造状态。

编辑本段形态白口铸铁(white cast iron) 碳以渗碳体形态存在的铸铁，其断面为灰白色。

是一种良好抗磨材料，在磨料磨损条件下工作。

白口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁，高合金白口铸铁。

中国有国家标准(G.B8263—87)。

普通白口铸铁中国早在春秋时代就制成了抗磨性良好的白口铸铁，用作一些抗磨零件。

这种铸铁具有高碳低硅的特点，有较高的硬度，但很脆，适用于制造冲击载荷小的零件，一般用在犁铧、磨片、导板等方面。

生产中常采用热处理的方法来改善其性能，扩大它的应用范围。

碳对于普通白口铸铁的耐磨性能起最重要的作用，含碳量愈高，则形成的渗碳体愈多，构成大量的莱氏体，因而硬度愈高，耐磨性也就愈好。

但含碳量高，韧性则下降。

应根据零件的具体工作条件，来选择渗碳体的数量和分布。

白口铸铁名词解释
白口铸铁是一种高硬度、高韧性的铁基合金，通常是在灰口铸铁的基础上加入一定量的铬、钼、钨等合金元素，以提高其硬度和韧性。

白口铸铁的硬度可达 HRc60 以上，比灰口铸铁高约一倍，因此常用于制造高强度、高硬度的零部件。

白口铸铁的制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。

在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，难以加工，需要采用适当的刀具和加工方法。

通常采用 PCBN 刀具进行加工，因其硬度高、锋利度好，能够高效地加工白口铸铁。

此外，加工白口铸铁时，应采用相对高一点的切削速度 (与陶瓷刀具相比),小进给量 (与合金刀片相比) 的原则，尽可能地减少刀具磨损和加工成本。

白口铸铁具有高强度、高硬度、高韧性等特点，常用于制造高强度、高硬度的零部件，如汽车发动机外壳、机械设备的耐磨件等。

其制造工艺比较复杂，需要经过熔炼、铸造、退火、切削加工等多个环节。

在加工过程中，白口铸铁的硬度和韧性较高，需要采用适当的刀具和加工方法。

高铬铸铁作者：卢洪波高铬白口抗磨铸铁（以下简称高铬铸铁）是一种因性能优良而特别受到业内重视的抗磨材料。

在耐磨性上，它比合金钢高得多；在韧性、强度上，它又比一般白口铸铁高得多；同时，它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，而且生产便捷、成本适中，因此成为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。

高铬铸铁属金属耐磨材料中抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁之后发展起来的第三代白口铸铁。

高铬铸铁一般指含铬量在11%~30%、含碳量在2.0%~3.6%范围的合金白口铸铁。

早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。

我国抗磨白口铸铁国家标准（G B /T 8623）规定了高铬白口铸铁的牌号、成分、硬度及热处理工艺和使用特性。

美国高铬铸铁执行标准为A S T M A 532M ，英国为B S 4844，德国为D I N 1695，法国为N F A 32401。

俄罗斯在前苏联时期曾研制了含铬量12%~15%、含锰量3%~5.5%、壁厚达200m m 的球磨机衬板，现执行ГO C T 7769标准。

特别值得一提的是，美国克莱梅克斯（C l i m a x ）钼业公司曾在近一个世纪的时间里，为抗磨白口铸铁的发展做出了卓越的贡献。

1928年，该公司首先发明了镍硬铸铁，从而将抗磨铸铁技术推向了一个空前的高度。

1974年，为纪念国际G I F A ，该公司在杜赛尔多夫展览会上展示了其名为“神秘1号”和“神秘2号”的经典高铬抗磨铸铁153（C r 15M o 3）和1521（C r 15M o 2Cu ）。

目前，克莱梅克斯公司执行的高铬铸铁标准见附表所示。

栏主特别提示大家，这是非常值得一看的。

对高铬铸铁的规模化工业应用，发达国家始于上世纪60年代。

我国则于1969年，由当时的机械工业部与新日铁公司及八幡厂技术实验中心联合在武钢进行了轧钢实验，并取得了很好的效果。

很快，由国防工业出版社出版的第一部较为全面、详细地向国内读者介绍高铬铸铁化学成分、合金元素的影响及熔炼和热处理相关问题的图书———《高铬铸铁轧辊的力学性能》问世。

高铬铸铁High chromium cast iron高铬铸铁是高铬白口抗磨铸铁的简称，是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。

它以比合金钢高得多的耐磨性，和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。

高铬铸铁属金属耐磨材料、抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁而发展起来的第三代白口铸铁。

早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。

高铬铸铁一般泛指含Cr量在11-30%之间，含C量在2.0-3.6%之间的合金白口铸铁。

High chromium cast iron is of high chromium white cast irons for short, is an excellent performance and highly wear resistant material. Its wear resistance is much higher than the alloy steel, and much higher than the general white cast iron toughness, strength, and it also has good resistance to high temperature and corrosion resistance, and convenient manufacture, low cost, and is regarded as the most excellent abrasive resistant materials.An important branch of high chromium cast iron metal wear resistant materials, antiwear cast iron chromium wear resistant cast iron, is the third generation of white cast iron after the general white cast iron, Ni hard cast iron and developed. As early as in 1917, the first high chromium cast iron patent. High chromium cast iron generally refers to the content of Cr in 11-30%, C content in 2.0-3.6% alloy white cast iron.美国高铬铸铁执行标准为ASTMA532M，英国为BS4844，德国为DIN1695，法国为NFA32401。

高铬白口抗磨铸铁（以下简称高铬铸铁）是一种因性能优良而特别受到业内重视的抗磨材料。

在耐磨性上，它比合金钢高得多；在韧性、强度上，它又比一般白口铸铁高得多；同时，它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，而且生产便捷、成本适中，因此成为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。

高铬铸铁属金属耐磨材料中抗磨铸铁类铬系抗磨铸铁的一个重要分支，是继普通白口铸铁、镍硬铸铁之后发展起来的第三代白口铸铁。

高铬铸铁一般指含铬量在11%~30%、含碳量在2.0%~3.6%范围的合金白口铸铁。

早在1917年就出现了第一个高铬铸铁专利。

我国抗磨白口铸铁国家标准（G B /T 8623）规定了高铬白口铸铁的牌号、成分、硬度及热处理工艺和使用特性。

美国高铬铸铁执行标准为A S T M A 532M ，英国为B S 4844，德国为D I N 1695，法国为N F A 32401。

俄罗斯在前苏联时期曾研制了含铬量12%~15%、含锰量3%~5.5%、壁厚达200m m 的球磨机衬板，现执行ГO C T 7769标准。

特别值得一提的是，美国克莱梅克斯（C l i m a x ）钼业公司曾在近一个世纪的时间里，为抗磨白口铸铁的发展做出了卓越的贡献。

1928年，该公司首先发明了镍硬铸铁，从而将抗磨铸铁技术推向了一个空前的高度。

1974年，为纪念国际G I F A ，该公司在杜赛尔多夫展览会上展示了其名为“神秘1号”和“神秘2号”的经典高铬抗磨铸铁153（C r 15M o 3）和1521（C r 15M o 2C u ）。

目前，克莱梅克斯公司执行的高铬铸铁标准见附表所示。

栏主特别提示大家，这是非常值得一看的。

对高铬铸铁的规模化工业应用，发达国家始于上世纪60年代。

我国则于1969年，由当时的机械工业部与新日铁公司及八幡厂技术实验中心联合在武钢进行了轧钢实验，并取得了很好的效果。

很快，由国防工业出版社出版的第一部较为全面、详细地向国内读者介绍高铬铸铁化学成分、合金元素的影响及熔炼和热处理相关问题的图书———《高铬铸铁轧辊的力学性能》问世。

astm标准高铬铸铁全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：ASTM标准是美国材料和试验协会（American Society for Testing and Materials）制定的一套国际性的标准，用于规范各种工业产品的质量和性能。

高铬铸铁是一种常用的铸铁材料，具有优异的耐磨、耐腐蚀和高温性能，广泛应用于机械制造、汽车工业和化工领域。

ASTM标准中对高铬铸铁进行了详细的规范，以确保其质量和性能符合工业需求。

在ASTM标准中，高铬铸铁的产品可以根据其化学成分和力学性能分为不同的等级，例如Ferritic、Martensitic和Austenitic。

每种等级都有其独特的特点和适用范围。

Ferritic高铬铸铁通常含有12%-17%的铬和1%-3%的碳，具有良好的耐磨耐蚀性能，常用于制造泵件、阀门和风机叶片等耐磨零件。

Martensitic高铬铸铁含有较高的铬和碳含量，具有更高的硬度和耐磨性，适用于制造刀具、滚子和轴承等要求高强度和硬度的零件。

Austenitic高铬铸铁则具有良好的耐腐蚀性能，通常用于制造化工设备和海水泵等易腐蚀环境下的部件。

ASTM标准对高铬铸铁的化学成分、机械性能和工艺要求进行了详细的规定。

化学成分包括铬、碳、硅、锰、磷、硫等元素的含量范围，以确保高铬铸铁具有足够的硬度、强度和耐蚀性。

机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等技术指标，表征高铬铸铁的力学性能。

工艺要求包括铸造方法、热处理工艺、非破坏检测等方面的内容，以确保高铬铸铁的生产过程符合质量要求。

在实际生产中，遵循ASTM标准可以帮助制造商提高产品质量、降低生产成本、提高市场竞争力。

ASTM标准不仅规范了高铬铸铁的化学成分和机械性能，还规定了相应的检测方法和质量控制要求，确保产品符合标准要求。

遵循ASTM标准可以帮助制造商提高生产效率，降低质量风险，提升产品信誉。

ASTM标准对高铬铸铁的规范性要求严格，完善的标准体系有助于提高产品质量和市场竞争力。