對于熱節圓直徑135mm的高鉻鑄鐵件,溜一眼這個成分,內行人足以斷定,它的性能和硬度肯定不合格。為什么?因為它違反最起碼的常識。
按國家標準GB/T8263~2010生產離不開兩張相圖,第一,Fe-C-Cr三元相圖在室溫時簡化等溫截面圖,它決定碳化物的類型;第二,高鉻鑄鐵空淬時能淬透最大直徑與碳鉻比及鉬含量的關系,它決定主要成分配比;這個成分顯然沒有看懂這兩張圖的結果,而且還不知道這一國家標準中哪些是核心元素,必須配足;那些是輔助元素,是錦上添花,主輔顛倒,就是常識性錯誤。
這兩張圖但凡高鉻鑄鐵的書籍必然引用,但很少有人介紹其出處和試驗條件。尤其是第二張,它是Climax國際鉬業公司研究第一代高鉻鑄鐵Cr15Mo3時做出的,第二代就演化成Cr15Mo2Cu1.后來又進化為Cr20Mo2Cu1.所以用這張圖也必須跟著演化。不演化,圖就不好用,圖不好用就拍腦袋湊數據,那就必然有很大的盲目性。上面的成分對80~90mm厚的高鉻鑄件沒有問題,而對135mm厚的鑄件肯定問題多多。加再多的輔助元素除了增加成本之外,起不了作用。
GB/T8263規定Cr20淬火硬度HRC大于等于58.這是最低水平,現在一般廠家要求是:HRC64±2.現在的工藝水平是完全能夠達到的。那么這個檢測件HRC只有55~56.而且沖擊也在3~4J的低水平,顯然顯微組織是有問題的,從碳化物看不出太大問題,就可能是共晶晶粒度的問題,它可是直接關系到材料強度。高鉻鑄鐵有再多合金也是鑄鐵,遵循鑄鐵的一切規律,它的強度非常有限,和鑄鋼不是一個量級,有文獻記載碳化物面積26.6~32%之 間,Cr含量20%時,抗拉強度達到峰值,也只不過是480Mpa左右,那么硬度不合格,沖擊又低水平,抗拉肯定遠低于480Mpa,(估算應該不超過450)也就是普通球鐵的水平,值得警惕的是,它不具備球鐵的延伸率,因為白口鑄鐵是脆性材料。一般合金鋼抗拉強度都可以達到1000Mpa,任何失效破壞都是強度的破壞。這種檢測件的使用性能肯定遠低于合格的高鉻鑄鐵。這是可以預見的。
對于初學者,我提供一個路徑可以盡快入門:首先了解高鉻鑄鐵我們國家標準的歷史沿革和表示方法(以Cr20為例)。
第一個標準:GB/T8263~1987 KmTBCr20Mo2Cu1
第二個標準:GB/T8263~1999 KmTBCr20Mo
第三個標準:GB/T8263~2010 BTMCr20
三個標準的淬火硬度標準都是HRC大于等于58
從表示方法看,新標準已經看不出主要成分組成,不如87標準直觀。如果再想仔細研究,把Climax高鉻鑄鐵Cr20Mo2Cu1的具體化學成分排在第一排,把87標準排在第二排,99標準第三排,10標準第四排(字數太多恕不累述,有朋友如果找不到,可私聊)會清楚的發現,我們的87標準就是從Climax轉化而來,這兩個標準比較直觀,容易執行。后兩個標準,范圍太寬,有針對性地選取其中一段,必須有經驗才能選對。
值得一提的是:Climax國際鉬業公司標準中淬火硬度標準是HRC60~67.比中國標準高很多,原因是Climax專利解密后公布了化學成分,并未公布熱處理標準工藝,我國的標準回火工藝回火溫度定的太低,不科學準確,影響了性能發揮,所以硬度偏低。而新標準中做了修正,但溫度范圍擬訂的又太寬,還是不科學、不準確,還是需要憑經驗選段。新國標仍然落后于實踐,必須優化。
順便一提2008年第一版《中外鋼號便查手冊》這一部分排版有誤,建議看書要多看幾個版本。千萬別被一本所誤導。數據還是要從生產實踐中得來