需要使用的各合金元素在抗磨白口鑄鐵的鉻主要作用如下:多年來,國內外的研究工作者對于鉻在鑄鐵中的作用進行了大量的研究試驗。在此基礎上開發出適用于各種工況的鉻白口鑄鐵 。由于鉻能有效地改變白口鑄鐵的組織和性能,顯著提高材 料的抗磨能力。從世界范圍來說,鉻資源并不廈乏,價格適中。與其它合金白口鑄鐵相比,鉻系合金白口鑄鐵的性能價格比頗具吸 引力,因此已經成為目前國內外廣泛應用的抗磨料磨損材料 。
鉻在白口鑄鐵中有兩方面的作用。一是促進碳化物形成,改變碳化物結構、性能和形態;二是固溶于奧氏體,改變奧氏體相變性質。人們利用這兩方面作用,獲得各種預期的金屬組織,滿 足抗磨零件的技術要求。
白口鑄鐵的力學性能和抗磨能力在很大程度上取決于碳化物的結構、性能、形態與分布狀況。非合金白口鑄鐵的碳化物為滲碳體型,大多數以萊氏體共晶形態存在,呈塊狀和網狀分布。 與其它合金碳化物相比Fe3C的硬度較低、性質較脆,而且使韌性相對較好的金屬基體受到分割,導致材料的韌性降低。對于抗磨材料來說,韌性是很重要的。大多數抗磨零件都要受到程度不 同的磨料沖擊,抗沖擊能力和抗磨損能力的合理匹配,是優良抗磨材料的特定要求。因此,非合金白口鑄鐵在應用方面受到一定限制。
鉻與鐵都屬于過渡族元素,兩者以置換的方式無限固溶。鐵碳化合物中的鐵原子可由鉻原子取代,形成鐵碳鉻三元化合物。含鉻滲碳體的硬度隨鉻濃度的增加而上升。
促使碳化物結構轉變的臨界鉻濃度與合金含碳量有關。含碳量降低,與碳形成化合物的鉻量相應減少,因此臨界鉻濃度也相應降低。
鉻對白口鑄鐵中初生奧氏體和共晶奧氏體的轉變性質也有影響。鉻降低碳在奧氏體中的溶解度,奧氏體冷卻轉變的臨界冷速相應降低,因而有助于提高材料的淬透性,使基體組織的抗磨 能力得到提高。