球墨铸钢是在共析钢中加入适量的合金元素，通过对钢液进行处理,使钢液在凝固转变过程中析出一定数量的球状石墨。球墨铸钢组织中不仅含有球型石墨,而且有大量的块状、颗粒状或网状碳化物。
球墨铸钢有如下特点：
(1)因同时具备硬质碳化物质相和起自润滑作用的球状石墨组织,故球墨铸钢具有优良的耐磨性、减摩性能和抗粘着性能。
(2)具有较高的抗热裂、热疲劳性能。
(3)其抗拉强度高于普通低合金钢,强度高于铸铁。
(4)具有良好的减震性能和切削性能。
球墨铸钢已成功用于冶金轧辊、导卫板、工程机械的齿轮、塑料成型及金属热加工领域,取得了好的应用价值和社会经济效益。优良的耐磨性能和抗咬合性能使球墨铸钢成为一种良好的轧辊材料。热轧辊长时间在高温下工作,不仅要求材料具有良好的耐磨性能和抗咬合性能,还要求材料具有良好的高温稳定性,因此有必要对球墨铸钢的热稳定性进行试验研究。
球墨铸钢热轧辊与高温工件长时间接触,在轧制过程中长时间处于高温状态。本试验选择了500,600,700℃分别保温1,2,3,4,5,6h后,测定球墨铸钢的硬度、碳化物含量以及碳化物成分的变化,以了解球墨铸钢在不同温度下长时间使用时性能的稳定性。
材料用显微硬度计测定,与电动洛氏硬度计,测定5个点的硬度,取其平均值作为硬度值。显微组织观察和定量分析用金相显微镜在400倍下,用金相图像分析软件测定碳化物含量,随机选取10个视场,取其平均值。碳化物的微区分析采用X射线衍射仪测定。
试验结果：
(1)Mo、Cr合金球墨铸钢的碳化物为含有Mo、Cr、Mn的合金碳化物,Mo、Cr、Mn含量为4.17%、3.88%和1.37%。
(2)Mo、Cr、Mn的合金碳化物在700℃以下具有良好的热稳定性,几乎不发生分解反应；碳化物含量和硬度值几乎不发生变化。
(3)Mo、Cr合金球墨铸钢在500～700℃长时间加热保温时,球墨铸钢的珠光体硬度下降,从而导致球墨铸钢宏观硬度的下降。
(4)在500℃加热时,球墨铸钢的宏观硬度变化很小；在600℃加热时,4h后硬度出现少量下降,6h后,硬度下降2.6HRC ；700℃加热时,很快下降,保温1h内,硬度下降1.3HRC ,保温4h,硬度下降4.5HRC ,进一步延长保温时间,硬度基本保持不变。
NJ-JX8型电脑金相分析仪器是一套用于各种铸铁（灰口、球墨）、合金钢、不锈钢、铜合金等材料金相分析的专业仪器，该系统采用了的计算机和信息技术，集成了数码采像装置和计算机辅助金相分析软件，直接从显微镜上获取金相组织图像并以数字图像文件格式存储在计算机中，系统对图像做进一步处理和分析，以计算出所需检测参数，并可将检测结果以报告形式打印输出。
南京诺金高速分析仪器厂
2024年1月8日
