部断裂，脱落掉块现象。磨损量只有原高锰钢锤 头的１／４，常规使用的寿命可比高锰钢提高４倍以上。 ６结论 １）通过采用包覆冶金结合＋机械结合的镶 铸双金属复合铸造生产的基本工艺，保证了锤头端部和 柄部可靠的连接结合，可防止在使用的过程中出现 脱落掉块现象。 ２）通过调整高铬铸铁化学成分，并配合适当 的热处理工艺，可保证锤头端部硬度在ＨＲＣ６０ 左右，冲击韧性在４Ｊ／ｃｍ２—７Ｊ／ｃｍ２。 ３）现场使用表明，复合锤头使用安全町靠， 耐磨性能比高锰钢提高４倍以上。
。１＇ｈｅ ｈａｍｍｅｒ ｐｒｃｘ＇ｉｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ Ｋｆｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｉｎ ｕｓｅｄ
Ｉｔｓ ｕｓｉｎｇ ｌｉｆｅ ｉｓ ４ ｔｉｍ自，ｏｖｅｒ ｈａｍｍｅｒ ｏｆ ｈｉｇｈ ｍａｎｇｅｎ∞ｅ ｓｌｅｅｌ
抖麂撷ｒＩ：能｝ｌ｛Ｊ｛；；响【Ｊ Ｊ机橄１符材料，１９９４ｆ５）：３７．３９ ［３】李俊涛．“铺铸铁州：能研究ｆＪ］新船钠钬，１９９２（３）：１４．１９ 【４ｊ似戈爱饥蚀时稀土佩铺耐磨铸挂性能的影响【ＪＪ铸造．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｃｈｃｘｍｅ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ＣＯｌｔｓｌｉｔｕｔｋｍ ｒａｉｄ ｐｒ０１］ｅｒｔｙ、ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｃｈｎｉｑｕｅ ｃ）ｆ ｈｉｇｈ ｃｈｒｏｎｌｉ，ｍ
ｄｕｐｌｅｘ ｍｅｔａｌ ｕｖｏｎｌｌＸＹ：ｑｔｉｏｎ ｈａｎｍａｅｒ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｌｈ
；Ｂ：０．０２％。其中Ｒｅ，Ｔｉ，Ｂ均为加入量。 ３复合工艺 根据锤头外形及尺寸，决定采用镶铸双金属 复合铸造工艺，其特点是ＺＧ３５锤柄预制后放人 铸型，合箱后将高铬铸铁掖浇入型腔内将锤柄包
２）锤端：目前所使用的各种抗磨材料，在冲 击力不十分大的情况下，就抗磨性而言，应首推高 铬铸铁。高铬铸铁经过适当的热处理，其组织为： Ｍ。Ｇ型碳化物＋马氏体十弥散分布的二次碳化 物＋残奥。宏观硬度达ＨＲＣ６０以上，且具有一 定的冲击韧性。由于在碎煤时冲击力有限，因此 锤头端部选用高铬铸铁材质。
目查盔姜；焦叁塑鱼塑鱼妾壁自旦壁丛盒垒垡亘塞丝竖土曲些旦 映。磨损过程实际上就是磨损裂纹的形成及发 展、合并直至表面材料脱离的过程。以奥氏体为 丰的基体组织和细化圆钝化的碳化物使得磨损裂 纹的形成与扩展更为困难，从而大幅度的提高了 合金的耐磨胜能。 ５结论 １）经过Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｕ等元素多元合金化处 理后，高铬白口铸铁的韧性和耐磨性能人幅度提
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｃｈｒｏｍｉｕｍ Ｉｒｏｎ－Ｃａｓｔｉｎｇ Ｓｔｅｅｌ
ｔＺｈｅｎｇｚｈｏｕ ｎ，｝Ｍｍｔ ｚ｜Ｈｋ ｔａ ＴｅＪ？，ｍｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉ．ａ １
样从端部直接用砂轮切割机切除。将锤端沿截面 切开后沿切开面测试硬度及分布。 １）金相组织：经观察金相组织发现：锤端铸 态金相组织为奥氏体＋断续网状孤立Ｍ，ｃ：型碳 化物组成。热处理后的组织为Ｍ７Ｃ３型碳化物＋ 回火片状马氏体十弥散分布二次碳化物＋残奥。 碳化物的含量约为２５％左右。该组织契合设计 要求。
Ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｃｈｒｔｘｌｆｉｕｍ ｉｒｏｎ；ｈａｎｍ：ｅｒ；ｄｕｐｌｅｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｅｌａｌ：ｒｅｕｎｉｌｉｎｇ ｃａｘｌｉｎｇ ｍｅｌｈｏｄ
目前锤式破碎机作为碎煤设备在电厂、钢厂 等单位仍有较广泛的应用。由于煤的硬度和强度 均非常低，因此在破碎纯煤时锤头所受冲击力不 大，但由于国内原煤中煤矸石的含量较高，因此锤 式破碎机锤头在工作过程中要受到煤矸石相当大 的冲击力，这就要求锤头既要有良好的韧性以防 止出现意外断裂，又要求有良好的耐磨性，以有效 地延长锤头的常规使用的寿命。目前国内所使用的各种 耐磨材料，除高锰钢外，均较难满足这一对韧性和 硬度的综合要求。因此目前普遍的使用高锰钢来生 产该种锤头。由于高锰钢依靠加工硬化来提高材 料的耐磨性能，在碎煤这种工况条件下，由于冲击 力较低，加工硬化程度不够，因此其耐磨性较差。 而选用双金属复合锤头是比较理想的。双金属复 合锤头锤柄采用韧性良好的材质，锤端采用耐磨 性良好的材质，并采用一定的生产的基本工艺将两者有 机地结合起来，使锤头同时满足韧性和耐磨性的 要求。
收稿日期：２０００—０５—１５ 作者简介：黑振卿（１９６２），男，河南省偃师市』、，副教授，邶州工业大学材料系。
高铬铸铁中ｃ，ｃｒ是决定组织中碳化物数量 和形态的最重要的因素，同时其含量对基体组织也 有相当的影响。为了在组织中形成高硬孤立条状 的Ｍ。Ｃ，碳化物，Ｃｒ的含量应大于１２％，Ｃｒ／Ｃ应 大于３ ５。从控铜碳化物数量来看，碳化物的数 量与Ｃ，ｃｒ含量之间有如下的关系：
高，其中铸态下冲击韧性达成１２ Ｊ／ｃｍ二以上。 ２）利用键参数函数确定高铬白几铸铁的合 金化元素具有指导性作用，减少ｒ选择台金化元 素的盲日性。
参考文献 ｆＩ］张毓辫．等Ｉ，＇，ｉＪＵ键参数函数选择蹙质剂肚Ｊ￡补Ｊ：ｊ铺钵戗ｆ
了熔点很高的碳化物和氮化物质点，这些质点可 以作为碳化物的外来晶核．大幅度的提升了碳化物的 形核率。同时，由于合金化元素的加入，共晶化温 度区间缩小，因此碳化物长轴方向不象普通白ｕ 铸铁那样相互平行，而出现了相互交错的局面。 冲击断裂是裂纹的产生和扩展的结果。奥氏 体与珠光体相比，其韧性较大，能有效地阻止裂纹 的扩展；同时碳化物与基体的界面就是裂纹源，碳 化物越细小，棱角越圆钝，裂纹源产生裂纹的形核 功就越大。因此，合金化处理后，高铬白口铸铁的 冲击韧性大幅度提高。 抗磨性能是磨损过程重复率的大小的直接反
碳化物的数量在很大程度一ｌ－＿决定着材料的耐 磨性能，对韧性也有一定的影响。在碎煤这种工 况条件下，碳化物数量控制在２５％左右较为合 适。从淬透性来看，为了使材料具备良好的淬透 性并在热处理后获得马氏体组织，实际控制的 （：ｒ／Ｃ应大于６。 根据以上几个要求，确定锤端高铬铸铁碳、铬 含量如下：Ｃ：２ ５％；Ｃｒ：１８％，Ｃｒ／Ｃ＝７，碳化物数 量：２５
１材质选取 １）锤柄：锤头工作过程中，锤柄主要承受物 料破碎过程中所产生的弯曲冲击力，基本不受物 料直接的磨擦磨损，因此材质选择主要防止在使 用过程中出现弯曲折断以及轴ｉＬ拉长磨损。综合 以上因素，决定锤柄材质ＺＧ３５，其抗压强度为
｝和■｝和扣■和卜＋叶扣和扣斗叶扣扣扣扣扣扣扣扣扣卜和和和和扣和扣＋叶＋ｔ扣扣扣扣扣扣扣和扣和｝ （上接第ｊ９页）
２）性能：热处理后试样的冲击韧性在４Ｊ／ｃｍ２ —７Ｊ／ａｍ２的范围内。冲击试样磨平后打洛氏硬 度，铸态硬度约为ＨＲＣ４８，退火态硬度为 ＨＲＣ３６，热处理后硬度ＨＲＧ６２。锤头端部沿断面 上切开后硬度分布情况如表１所示。 由上述结果可看出，锤头端部高铬铸铁硬度 在ＨＲＣ５６～ＨＲＣｈ２之间，且具有一定的韧性，因 此可保证锤头既拥有非常良好的耐磨性，又具有足够 的韧性。
ｓ现场应用 锤头完成制作后，在某焦化厂碎煤车间进行 现场试验，经过近三个月的试用，锤头没有出现端
【２］张庆宣，等复合锤头试验研究…ｇ，Ｉｌｌｑ！．ＪｊＯＬＩ谴．１９９３（１）
１）采用倾斜浇注工艺，并在锤端放置压冒 口，这样铁水在充型过程中首先接触锤柄被包覆 起来，然后逐渐充满锤端整个型腔，最后充人压边 冒口。倾斜浇注主要是为了能够更好的保证充型的平稳并便 于渣气的排除。压边冒口可保证渣气的顺利排 除，并对锤头端部进行一定的补缩，特别是由于压 边冒口的设置，增加了铁水冲刷锤柄的时间，可有 效地增加锤头和锤柄之间的冶金结合，并可有效 地防止气孔、砂眼、裂纹的发生。 ２）在锤柄被包覆部位，预制一长园形孔，这 样当铁水充人铸型时，同时充人该孔内，端部铁水 冷却后该园ｉＬ内的金属就充当一机械连接销，可 有很大效果预防锤头工作过程中端部和锤柄之间出现松 动和脱落。 ４端部金相组织和性能 包覆铸造时，铸型采用湿砂型，铁水出炉温度 约１４３０１２，浇注温度约１３８０℃，铸件清砂后用敲 击法去除浇冒口，进行热处理，热处理工艺如下： ９８０℃保温３小时，出炉风淬，然后在２５０℃左右 保温２小时出炉空冷进行回火处理，冲击试样采
２．２其他舍全元素 高铬铸铁中除ｃ、Ｃｒ外，合金元素还有：ｓｉ， Ｍｏ，ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｂ等。其中Ｓｉ在高铬铸铁中有 孤立细化碳化物并增加其数量的作用。同时也可 对基体产生强烈的固溶强化作用，但Ｓｉ易使高铬 铸铁脆性转变温度提高，因此其含量不能过高。 Ｍｏ在高铬铸铁中主要是提高铸铁的淬透性，并 有提高Ｍｓ点的作用，因此高铬铸铁中一般均含 有一定的Ｍｏ，特别是厚大件。但由于Ｍｏ是贵重 的元素，为降低成本，确定其加人量为０．５％。 高铬铸铁由于淬裂倾向大，所以要加入一定的 Ｍｎ、Ｎｉ，一方面可提高淬透性，另一方面可增加组 织中的残奥量，减少开裂倾向。为了更好的提高材料的 韧性，炉前采用稀土，钛及微量Ｉ｛进行变质处理。
摘要：介绍了采用镊铸复合铸造工艺生产破碎用高铬铸铁一铸钢双全属复合锤头的材质选取，组织性 能度生产的基本工艺。锤端采用高铬铸铁，化学成分如下：（’：２ ５％；Ｃｒ：１８％，锤柄采用碳钢材质，锤端与锤柄问采 用冶金结合和机械结合硬重结合工艺。所生产的锤杀锤端硬度高（ＨＲＣ＞５６）．锤柄韧性好．两者结合艮奸，使 用安奎可靠，与高猛钢锤头相比．常规使用的寿命提高４倍左右． 关键词：高铬铸铁；双金属；锤头；复合铸造 中图分类号：’１Ｇ１４３
