高鉻鑄鐵是繼普通白口鑄鐵﹑鎳硬鑄鐵發(fā)展起來的第三代耐磨材料。由于高鉻鑄鐵自身組織的特點(diǎn)，使得高鉻鑄鐵比普通鑄鐵具有高得多的韌性、高溫強(qiáng)度、耐熱性和耐磨性等性能。高鉻鑄鐵已被譽(yù)為當(dāng)代良的抗磨料磨損材料，并日益得到廣泛應(yīng)用。

高鉻鑄鐵的良好的耐磨性主要取決于其基體組織和碳化物的類型及分布特點(diǎn)。

高鉻鑄鐵是以Fe，Cr，C為基本成分的多元合金。剛凝固下來的高鉻鑄鐵中基體是奧氏體，這種奧氏體在加熱至較高的溫度下才是穩(wěn)定的，而且被C、Cr等元素所飽和。當(dāng)溫度降低時(shí)，奧氏體將發(fā)生轉(zhuǎn)變。通常條件下，高鉻鑄鐵呈現(xiàn)以奧氏體為主的多相組織，這種組織的鑄鐵在高溫下使用，更能發(fā)揮材質(zhì)本身的潛能。

高鉻鑄鐵是含鉻量在12%-28%之間的鉻系白口鑄鐵，由于鉻的大量加入使得白口鐵中的M3C型碳化物變成M7C3型碳化物。這種合金碳化物很硬，賦予了高鉻鑄鐵良好的耐磨性。另一方面，在凝固過程中M7C3型碳化物呈桿狀孤立分布，使得高鉻鑄鐵的韌性有了一定程度的改善。

隨著稀土研究的不斷深入，稀土在鋼中的應(yīng)用得到了充分發(fā)揮。稀土鋼連鑄時(shí)，稀土金屬氧化燒損產(chǎn)物及鋼液中的稀土脫氧產(chǎn)物進(jìn)入熔融保護(hù)渣中，會(huì)對(duì)保護(hù)渣冶金性能產(chǎn)生負(fù)面影響。使用普通保護(hù)渣澆注稀土鋼時(shí)，鑄坯表面缺陷增加，鋼液溫降大，拉坯速度降低，漏鋼幾率增加，造成稀土鋼產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率低。大量研究結(jié)果表明，除連鑄工藝和澆注鋼種的原因外，保護(hù)渣與稀土鋼的連鑄工藝參數(shù)不匹配是限制稀土鋼澆注的主要問題。
結(jié)晶溫度是保護(hù)渣的主要性能指標(biāo)之一。結(jié)晶器氣隙內(nèi)液渣在凝固過程中的結(jié)晶行為會(huì)對(duì)結(jié)晶器內(nèi)鑄坯的潤滑和傳熱產(chǎn)生重要影響。HKyoden等“發(fā)現(xiàn)，保護(hù)渣結(jié)晶溫度升高易導(dǎo)致鑄坯一結(jié)晶器之間的熱傳遞速度降低。熱傳遞速度慢雖然可以減少鑄坯表面縱向裂紋，但由此而造成的粘結(jié)將使拉漏率增大。保護(hù)渣結(jié)晶溫度升高會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶器一鑄坯之間的摩擦力增大。至今，國內(nèi)外的研究主要集中在保護(hù)渣組成對(duì)其結(jié)晶特性的影響方面，認(rèn)為保護(hù)渣組成與保護(hù)渣結(jié)晶溫度有密切的關(guān)系。HKyoden[3等的研究結(jié)果表明，保護(hù)渣堿度高時(shí)其結(jié)晶溫度也高。文獻(xiàn)[8～103的研究結(jié)果表明，添加BaO可防止保護(hù)渣結(jié)晶；在結(jié)晶開始時(shí)添加一定量的氧化鋁，保護(hù)渣將轉(zhuǎn)變成全玻璃態(tài)。
1研究方法
實(shí)驗(yàn)采用預(yù)熔型連鑄保護(hù)渣，其粒度小于0.074mm。渣料由化學(xué)純?cè)噭┡渲贫?，?jīng)過充分混勻后在1400℃熔化10min，然后急冷、破碎、研磨、篩分和干燥，制成11種不同組分的預(yù)熔基渣。然后，將預(yù)熔基渣分別與不同含量的稀土氧化物粉末充分混合。實(shí)驗(yàn)用稀土氧化物為現(xiàn)場用稀土絲在空氣中燃燒后的產(chǎn)物，其化學(xué)成分為：cLaO3+ce0>80，OJ(pr2+Nd2<15，其它成分小于5。取30mg配制好的渣料放入差熱微機(jī)天平專用的剛玉坩堝內(nèi)，以30℃/min的升溫速度快速加熱至1300℃，恒溫10rain后以10℃/min的冷卻速度降溫至800℃。實(shí)驗(yàn)中用氮?dú)庾鳛樘炱胶蜖t膛的保護(hù)氣氛。采用SDTATGA型微機(jī)熱重一差熱分析儀測量保護(hù)渣的結(jié)晶溫度。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)差熱計(jì)算機(jī)曲線將保護(hù)渣析晶開始溫度定為保護(hù)渣的結(jié)晶溫度。

耐熱鋼工裝和熱處理有什么關(guān)系
耐熱鋼在高溫下具有較高的強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性的合金鋼。它包括鋼（或稱高溫不起皮鋼）和熱強(qiáng)鋼兩類。鋼一般要求較好的化學(xué)穩(wěn)定性，但承受的載荷較低。熱強(qiáng)鋼則要求較高的高溫強(qiáng)度和相應(yīng)的性。耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強(qiáng)度和抗高溫氧化腐蝕外，根據(jù)用途不同還要求有足夠的韌性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的組織穩(wěn)定性。此外，還發(fā)展出一些新的低鉻鎳鋼種。
伴隨著經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的化發(fā)展，目前我國已經(jīng)引進(jìn)了大量的熱處理爐，而耐熱鋼則是制造熱處理工裝。因此可以說，熱處理工裝基本上都是由耐熱鋼制作而成的。通過采用耐熱鋼制作的方式，還可以延長熱處理工裝的使用壽命。因此目前對(duì)于熱處理工裝的制造，大部分都是選擇采用耐熱鋼的方式。耐熱鋼與熱處理工裝之間的關(guān)系還體現(xiàn)在熱處理工裝所需材料的要求上。對(duì)于熱處理工裝而言，對(duì)于材料的選擇是十分注重的，例如：含碳量應(yīng)在0.3%-0.5%之間，還應(yīng)具有良好的抗高溫腐蝕能力。熱處理工裝對(duì)于材料的元素的也有一定的要求，例如材料中，需要函授Cr元素，因?yàn)镃r元素對(duì)于熱處理工裝是十分重要的，Cr元素是提升材料性的重要元素，所以在材料中加入Cr元素能令材料具有良好的性。