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随着工业的发展,耐磨金属的需求量越来越大,同时对耐磨金属的性能也提出了新的要求。但是一种材料同时具有高韧性和高强度的性能很难实现,而双金属复合材料正好满足这些要求。双金属复合材料可用于表面要求良好的耐磨性、整体要求具有很高的韧性、而采用单一材料无法满足的重要部件。针对球磨机用衬板的工况要求,选取高铬铸铁与ZG230-450钢进行复合铸造,以达到抗磨损性、抗腐蚀性良好的目的,同时复合的双金属应具有优异的弹性、强度、延展性和断裂韧性等综合的机械性能。本文以球磨机复合衬板为研发目标,主要针对复合铸造工艺以及高铬铸铁的冶炼和热处理工艺进行研究。进行了实验室中试和大生产试制研究,采用金相组织观察和力学性能测试等方法,对复合衬板进行了研究,得到以下主要结论:1)选择Cr15型高铬铸铁作为复合衬板耐磨层,其铸态组织为:基体为枝晶奥氏体,枝晶间为M7C3型共晶碳化物,有少量莱氏体共晶组织（M3C型碳化物+奥氏体）,具有良好的耐磨性;2)高铬铸铁通过加入孕育剂变质处理,细化了晶粒,改善了组织中碳化物形态和分布,增加了M7C3型碳化物的比例,使冲击韧性显著提高;3)采用型腔内加入水平隔板的复合铸造工艺,保证了高铬铸铁与低碳钢板的冶金熔合良好;4)具有高强度和好的韧性的热处理工艺制度为:淬火:均热温度950℃,保温60min,空冷;回火:回火温度200℃,保温60min,空冷:5)给出了工业生产试制的工艺参数原型:复合衬板的材料为耐磨层是Cr15型高铬铸铁与衬底为ZG230-450低碳钢板复合铸造;冶炼时加入复合孕育剂进行变质处理;复合铸造工艺为中间带隔板浇注;高铬铸铁成分为Cr15型,成分范围:C:2.5%～3.0%,Si:0.3%～0.8%,Mn:0.5%～0.8%,P:≤0.04%,S:≤0.04%,Cr:14%～16%,Mo:1.5%～3.0%:高铬铸铁的热处理工艺参数为:淬火:均热温度980℃,保温时间按实际工件厚度计算（3min/mm）,风冷至550～600℃后空冷;回火:回火温度220℃,保温时间按实际工件厚度计算（3min/mm）,空冷。6)完成了高铬铸铁复合衬板的工业试制,高铬铸铁淬火后淬硬层可达70mm以上,热处理后硬度值明显升高,冲击韧性同样得到了改善,综合性能优良。用于球磨机上实际使用5600小时,耐磨表面基本完好。