Kromiteräsvaluja on 3 tyyppiä:
- Nikkelikromi (Ni-Cr) -valuraudat
- Kromi-molybdeeni (Cr-Mo) -valuraudat
- Korkean kromin valkoiset valuraudat (HCWCI)
Nikkeli-kromi (Ni-Cr) -valuraudat
Nikkelikromi- (Ni-Cr) -raudat sisältävät Ni: tä ja Cr: tä. Ni-Cr -valuraudat, jotka ovat vähän kromiseosta, sisältävät 3 - 5 painoprosenttia. % Ni ja 1 - 4 paino-% % Cr, yhdellä seosmuunnoksella, joka sisältää 7 - 11 paino-%. % Cr. Kauppanimi Ni-Hard tyypit 1 - 4 yleensä identifioi ne. Kromilla pienemmillä pitoisuuksilla (<2 - 3%) on vain vähän tai ei lainkaan vaikutusta kovettuvuuteen, koska suurin osa kromista on sitoutunut karbideihin.
Ni-Cr-valkoiset raudat tunnetaan myös martensiittisina valurautoina ja martensiittisia Ni-Cr-valurautoja kulutetaan suurina tonneina kaivostoiminnassa, kuten kuulamyllyvuorauksissa ja jauhinpalloissa. Ni on ensisijainen seosaine, koska 3.0 - 5.0%: n tasoilla se estää tehokkaasti austeniittisen matriisin transformaation pearliitiksi varmistaen siten, että kova martensiittirakenne (joka sisältää yleensä merkittäviä määriä pidätettyä austeniittia) kehittyy jäähdytettäessä muotti. Cr sisällytetään näihin seoksiin tasoilla 1.4 - 4.0% sen varmistamiseksi, että silitysraudat kiinteytyvät karbideihin (M3C-tyyppiset), eli Ni: n grafitisointivaikutuksen torjumiseksi.
Hankausta kestävät rakenteet, jotka sisältävät austeniitin ja karbidien eutektisia seoksia, voidaan saada ohuina ja paksuina poikkileikkauksina riippumatta vilunväristysten käytöstä. Grafiitin jälkiä on mahdollista saada paksummista osista tai kun käytetään suurempia hiili- ja piitasoja. Näitä olosuhteita lukuun ottamatta Ni-Hard-raudan hallitseva mikrorakenne koostuu rautamatriisista, jota ympäröivät kovametallikarbidit.
Läsnäolo 3-5 paino-%. % Ni antaa eutektisen austeniitin saavuttaa martensiitin alkulämpötilan (Ms) estämättä perliitin muodostumista. Mikään muunnos ei ole täydellinen, ja valettu Ni-Hard-rautarakenne sisältää austeniitin ja martensiitin seosta. Jos valun paksuus on vaihteleva, paksummat osat voivat sisältää helmiä. Tästä keskustelusta on ilmeistä, että on melko vaikeaa tehdä ennusteita alkukemiaan perustuvan valun kulumisominaisuuksista, joilla on vain vähän tai ei lainkaan tietoa mitasta tai lämpöhistoriasta.
Niissä kovaa valurautaa ovat tehokkaat saatavilla olevat materiaalit sovelluksiin, joissa vaaditaan suurta lujuutta, kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Ni-Hard-valuraudat ovat olleet erinomaisia useissa vaikeissa käyttökohteissa, mukaan lukien työterät kuumateräksen jyrsintään. Suurikromisia valurautoja ja pikaterässeosta käytetään myös laajalti terästehtaissa, ja Ni-Hard-rautaa käytetään yleensä viimeistelyosastoissa. Ni-Cr -valurautaseoksen optimaalinen koostumus riippuu käyttöolosuhteissa tarvittavista mekaanisista ominaisuuksista sekä valun mitoista ja painosta. Ni-Cr-valuraudat ovat osoittautuneet erittäin kustannustehokkaiksi materiaaleiksi, joita käytetään murskaamiseen ja jauhamiseen.
Ni-Hard-rautojen hallitsevimmat ominaisuudet ovat, että niiden suuri lujuus ja sitkeys voidaan saavuttaa lämpökäsiteltynä suhteellisen matalissa lämpötiloissa. Matalat lämpökäsittelylämpötilat ovat suotuisia suurille valukappaleille, jotka eivät sovellu lämpökäsittelyyn korkeammissa lämpötiloissa ja ovat alttiita halkeilulle. Kaikista kulutusta kestävistä silitysraudoista Ni-Hardia tuotetaan suurimmalla tonnimäärällä useille mineraalien jalostusteollisuudelle. Ni-kovaraudan alhaiset kustannukset johtuvat sen matalasta seospitoisuudesta, sen kyvystä valaa erilaisiin muotoihin ja korkeasta kovuudesta valutilassa. Sen korkea kovuus erottaa sen selvästi helmiäisistä hankausta kestävistä valuraudoista. Korkea kovuus johtuu martensiitin muodostumisesta perliitin muodostamiseen valutilassa. Tämä metallurginen muutos on seurausta Ni-Hard-raudan korkeasta Ni-pitoisuudesta.
Luokan I tyypin A valukappaleet edellyttävät suurinta kulutuskestävyyttä, kuten tuhkaputket, lietepumput, rullapäät, mullerenkaat, koksimurskainsegmentit, luokittelijat jne. Tyyppiä B suositellaan sovelluksiin, jotka vaativat enemmän lujuutta ja aiheuttavat kohtuullisia iskuja kuten murskainlevyt, murskaimen koverat ja jauhatapit. Luokan I tyypin D, Ni-Hard-tyypin 4 lujuus ja sitkeys ovat korkeammat, ja sitä käytetään siksi ankarampiin sovelluksiin, jotka oikeuttavat sen lisätyt metalliseoskustannukset. Sitä käytetään yleisesti pumpuissa, jotka käsittelevät hankaavia lietteitä ja hiilijauheen pöytäosaa ja renkaita.
Luokan I tyypin C seos (Ni-Hard 3) on suunniteltu erityisesti hiomapallojen tuotantoon. Tämä luokka on sekä hiekkavalettu että kylmävalettu, jäähdytysvalun etuna on seoksen alhaisemmat kustannukset, mikä tärkeämpää, tarjoaa 15-30% parannuksen 8 tunnin ajan lämpötilassa 260-315 ° C. On olemassa kahta yleistä tyyppiä, jotka sisältävät 4% Ni-2% Cr ja 6% Ni-8% Cr. Molemmilla on rauta- ja kromikarbidirakenne martensiitin ja bainiitin matriisissa, mutta korkeammalla seospitoisuudella varustetuilla materiaaleilla on eräänlainen karbidi, joka on epäjatkuva ja antaa suuremman iskun- ja korroosionkestävyyden, eli M7C3-tyyppinen karbidi. Näitä rautoja voidaan käyttää valuna, mutta lämpökäsittely parantaa kovuutta ja vastustuskykyä pinnan halkeilulle ja leviämiselle.
Kromi-molybdeeni (Cr-Mo) -valuraudat
Nämä silitysraudat on tarkoitettu kulutuskestävyyteen ja kromi-molybdeeniraudat (Cr-Mo) (ASTM A532: n luokka II) sisältävät 11 - 23 painoprosenttia. % Cr, enintään 3 paino-%. % Mo: sta ja seostetaan usein Ni: llä tai Cu: lla. Ne voidaan toimittaa joko valettuina austeniittisella tai austeniittisella-martensiittisella matriisilla tai lämpökäsiteltynä martensiittimatriisin mikrorakenteella maksimaalisen kulutuskestävyyden ja sitkeyden saavuttamiseksi. Niitä pidetään yleensä vaikeimpana kaikista valurautaluokista. Alempaseosteisista Ni-Cr-valurautoihin verrattuna eutektiset karbidit ovat kovempia ja niitä voidaan lämpökäsitellä korkeamman kovuuden saamiseksi. Mo, samoin kuin tarvittaessa Ni ja Cu lisätään perliitin estämiseksi ja maksimaalisen kovuuden varmistamiseksi.
Korkeakromiset valkoiset valuraudat (HCWCI)
Kuluminen on merkittävä ongelma monilla teollisuudenaloilla, ja kuluneiden osien vaihtaminen voi johtaa huomattaviin kustannuksiin, jotka aiheutuvat korvaavien komponenttien kustannuksista, työvoimasta ja tuotantoaikojen menetyksestä sekä tuotantolaitteiden tuottavuuden heikkenemisestä. Näiden kustannusten ja niihin liittyvien laitteiden käyttökatkojen minimoimiseksi kulutusta kestäviä materiaaleja käytetään yleisesti korkean kulutuksen olosuhteissa. Yksi yleisimmin kulutuskestävistä materiaaleista on korkea-kromiset valuraudaseokset (HCWCI).
HCWCI käy läpi useita jähmettymisreaktioita ja useita erilaisia kiinteän olomuodon muunnosreaktioita jäähdyttäen huoneenlämpötilaan uudelleenkuumennuksen aikana korotettuun lämpötilaan soliduksen lämpötilan alapuolelle. Tästä johtuen HCWCI: ssä muodostuu useita erilaisia faaseja, jotka vaikuttavat materiaalin mekaanisiin ominaisuuksiin ja käyttöikään.
Tämän otsikon alla olevilla silitysraudoilla on korkein Cr-pitoisuus korkeaseosteisessa valurautaperheessä. Korkea Cr antaa näille silitysraudoille hyvän kulutuskestävyyden, korroosionkestävyyden, iskunkestävyyden ja kovettuvuuden. Myös korroosion- ja hankauskestävyys sekä korotetussa lämpötilassa kuluminen ovat huomattavasti parantuneet [16]. Korkean kromin valkoisten rautojen luokat I ja II ovat hankauskestävyydeltään erinomaisia, ja niitä käytetään tehokkaasti juoksupyörissä ja kierteissä, juoksupyörän siivissä ja lyhytpuhalluslaitteiden vuorauksissa sekä massanjalostimissa olevissa jauhinlevyissä.
