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近年来,耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能、耐热性能及高温下抗氧化、抗疲劳性能等特点,正逐步取代某些钢来制造耐热模具,获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能、抗高温氧化性能、抗疲劳性能及耐磨性能,为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si、Mn、Cr的佳配比;利用光学显微镜观察了球墨铸铁的金相组织;利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度;通过CSS-44000型电子 试验机对材料的拉伸性能进行了表征;采用氧化增重法衡量了材料的抗高温氧化性能;观察热疲劳裂纹的SEM照片分析了材料的抗热疲劳性能;使用MG-2000型摩擦磨损试验机,考察了干摩擦条件下材料的摩擦磨损性能,综合分析了合金元素的添加比例、施加载荷、磨损时间对材料摩擦磨损性能的影响,探讨了其磨损失效机理。 结果表明:综合考虑力学性能、耐热性能、耐磨性能等方面的重要性,优化合金元素配比为Si5.5 wt.%、Mn0.6 wt.%、Cr0.8 wt.%;不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别,合理控制合金元素添加量,能够获得抗氧化性能、抗疲劳性能好的球墨铸铁;摩擦磨损工艺参数的不同,摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。

铸铁型材在工业发达已得到了广泛运用。目前我国已能生产一定品种的灰铸铁和球墨铸铁型材,并在机床、动力、液压、纺织及印刷机械方面得到了初步应用,效果良好。灰铸铁型材的热处理：内应力退火，该工艺可灰铸铁铸件内应力的90～95%，但铸铁组织不发生变化；改善切削加工性退火，退火工艺为：加热到550－950℃保温2～5 h，随后炉冷到500-550℃再出炉空冷。在高温保温期间，游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A，在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解，发生石墨化过程。由于渗碳体的分解，导致硬度下降，从而提高了切削加工性；表面淬火，该工艺可以大大提高某些铸件的表面硬度、耐磨性及疲劳强度。灰铸铁型材具有组织均匀致密；耐压气密性好；减磨性能强；表面质量光洁；尺寸精度高：加工余量小；硬度分布均匀；抗拉伸强度高,无缩松,气孔,夹渣,砂眼等缺陷,机械性能优越,其中为显著的特点是具有度和高韧性相结合以及优良的抗疲劳性能。
空心铸铁型材及水平连铸装置，在相应领域内替代砂型铸件，这种空心铸铁型材的截面中部有通孔，截面轮廓形状为圆形、矩形、多边形。上述空心铸铁型材的水平连铸装置，其基本结构包括保温炉、设置于炉口处的外结晶器、牵引设备组成，其特征在于在保温炉内与外结晶器对应位置设置内结晶器。所述的内结晶器固定保温炉下部的外壁上。

许多零件要求有较好的抗腐蚀破坏的能力。所谓腐蚀，就是金属表面受周围介质的化学及电化学作用两被破坏的过程。金属材料的腐蚀主要有两种形式：化学腐蚀和电化学腐蚀。一般说，化学腐蚀危害较小，而电化学腐蚀危害性很大。为了提高铸铁的耐腐蚀性，主要是加入合金元素而得到有利的组织和形成良好的保护膜。耐蚀铸铁的种类很多，主要有以下几种：高硅耐蚀铸铁铸铁中加入硅在14.5%以下时，耐蚀性很差，而在14.5%以上时。耐蚀铸铁在工业生产的各部门中耐蚀性火大提高其含锅量为4～6%，其余成分同中铝耐热铸铁。高铬耐蚀铸铁铬在铸铁中可以提高组织的致密性，在铸铁的表层形成一层保护膜，能提高铸铁的耐蚀性。当铬含量为12～30%时，可使铸铁在酸，碱，盐等许多介员中具有很高的耐蚀性，但是在中因保护膜破坏而不能耐蚀。
高铬铸铁奥氏体由树枝晶向柱状晶和等轴晶转变，碳化物由连续的网状趋于块状和条状发展，高铬铸铁氧化速率从5.566mg·cm-2·h-1降到3.276mg·cm-2·h-1，磨损量由0.1521g降为0.1485g，高铬铸铁铸态硬度从45.2HRC增加到49.9HRC，将添加稀土的高铬耐热铸铁，在1100℃下进行热疲劳实验，试样进行40次反复加热，冷却，均未出现裂纹。
常用的耐热材料主要有耐热钢和耐热铸铁。耐热钢的耐热性较好，力学性能较高，但成本较高。耐热铸铁具有一定的力学性能，成本相对较低，但耐热性不如耐热钢。本文以铬含量为20%的高铬铸铁为研究对象，采用加入稀土，硅的方法，研究对高铬耐热铸铁的影响。通过光学显微镜，研究稀土，硅对高铬白口铸铁组织的影响。对不同成分的高铬铸铁进行高温氧化实验，计算其氧化速率，分析氧化膜的组成。并对不同成分的试样进行耐磨性，热疲劳。目前硬度测试。研究结果表明： 稀土含量由0增加到0.60%。