[00050451]纳米改性Cr-Mo-Cu合金铸铁及其应用

Cr-Mo-Cu合金铸铁广泛应用于磨板；耐磨衬板；船舶和汽车发动机的汽缸体、活塞环及气阀座；轧辊等领域。但是普通Cr-Mo-Cu合金铸铁的性能还是不尽人意，如硬度低，耐磨性差，由此制成的耐磨零部件使用寿命低，制成的磨板不够耐磨而且磨削效率低。 　　为提高合金铸铁晶界的冶金质量，以达到合金铸铁件的高性能要求，即提高强度、硬度、韧性和耐磨性，我们首次利用了纳米材料的小尺寸效应、表面和界面效应等特征，在Cr-Mo-Cu合金铸铁中加入纳米改性剂进行强韧化改性，改性后Cr-Mo-Cu合金铸铁中的物相、石墨形态及其硬度发生了显著的变化。我们用纳米改性Cr-Mo-Cu合金铸铁制造出了新型高效耐磨优质磨板，并在实际生产条件下考核了纳米改性Cr-Mo-Cu合金铸铁光球磨板的磨削效率及使用寿命，表明该种磨板不仅显著提高了生产球体材料的磨削加工效率，而且磨板本身也具有较长的使用寿命。 　　对铸造出的毛坯材料进行淬火处理，可以增加硬度和耐磨性。 　　技术的应用领域前景分析： 　　中国是钢球生产量最大的国家，据统计，2003年我国轴承滚动体（主要是钢球）出口数量为27148.7吨，约1600个20英尺的集装箱，创汇5322.5万美元，出口和内销之和从总量来说，是其他国家可望不可及的。然而，我国钢球在出口的同时，又大量从国外进口， 2003年进口量为2630吨，用汇2828.5万美元，进口量虽然只是出口量的9.68%，但每吨价值却是出口的5.49倍，这从另一侧面反应出质量要求高的钢球仍在进口。所以说，中国虽可称得上是钢球生产大国，但却不是强国。 　　高科技的机械工业需要高精度、高质量的轴承和钢球，而高精度、高质量钢球的生产离不开优质的磨板，高效耐磨优质磨板是生产优质钢球的保证。然而，与国外相比我国有不小的差距，具体表现在磨削效率低、磨板不耐用、铸造砂眼等问题，这直接影响钢球的质量和经济效益。 　　也正是因为我国是钢球生产大国，而磨板又是生产钢球的最主要易损件，每年要消耗掉巨大数量的磨板材料。如山东东阿钢球厂一个月就要消耗约60副光磨板，约为36吨合金铸铁材料。如按市价，一副光磨板约为10000元人民币，该厂每个月花在光磨板上的费用就在50-60万元人民币之间。 　　因此，不论是从提高我国钢球表面精度，生产高质量的钢球，成为世界钢球强国的角度；还是从节能节材、创建资源节约型社会的角度，研发出高效耐磨优质磨板的任务就摆在了生产磨球板（包括光磨板、粗研板、精研板等）厂家面前。 　　除了生产钢球外，生产其它类型的球体材料（包括钨合金球、陶瓷球、玻璃球、玛瑙球、玉石球等）同样离不开磨板，这也要求研发出可用于这些球体材料加工用的高效耐磨优质磨板。 　　虽然不同用途要求的磨板所具备的机械性能不完全一样，但是对于不同磨板铸件的基本质量要求却是非常一致的，都需要强度、硬度和耐磨。总之，要求磨球板工作寿命长、磨削效率高。 　　Cr-Mo-Cu合金铸铁作为一种耐磨铸铁具有较为广泛的应用，我们主要考查了由Cr-Mo-Cu合金铸铁制成光球磨板的磨削加工效率及使用寿命两个方面。 　　经济收益分析： 　　按本发明方法制造的一副磨板相当于几副现行使用的常规磨板,经济效益十分可观。