耐摩耗性鋳鉄  

耐摩耗性鋳鉄 は、高硬度と優れた耐摩擦特性を備えた特殊合金鋳鉄で、工作機械のガイド、ミルロール、ボールミルライニングプレート、その他のエンジニアリングコンポーネントなどの機械部品の製造に広く使用されています。製造プロセスの基本は、化学組成の制御、冷却速度の制御、および必要な微細構造を得る特殊な熱処理方式です。以下に、耐摩耗鋳鉄の製造について体系的に説明します。

使用条件に応じて、耐摩耗鋳鉄は 2 つの主要なカテゴリに分類され、それぞれに独自の生産優先順位があります。

減摩鋳鉄（潤滑条件下での動作）

適用範囲: マシンガイド、ピストンリング、シリンダーライナーなど

製造原理: 潤滑剤を保持するには比較的柔らかいベースが必要ですが、同時に摩擦を吸収するために硬い相も含まれています。通常、パーライトねずみ鋳鉄または高リン鋳鉄が母材として使用されます。

主要な技術的操作: リン含有量を増加（0.4%～0.6%）して高硬度のリン化物共晶を形成するとともに、クロム、モリブデン、銅、その他の元素と合金化して下地を強化し、強度と焼き付き耐性を高めます。

耐摩耗性鋳鉄（乾式摩擦または摩耗条件下での作業）

適用範囲: ボールミルのライニングプレート、プラウシェア、ローリングロール、クラッシャーハンマーなど。

製造原理: 体積全体にわたって高く均一な硬度が必要です。耐摩耗性は主に白鋳鉄の炭化物によって提供されます。

主要な技術的操作: 白鋳鉄をベースに合金元素（クロム、モリブデン、ニッケル、バナジウム）を添加した合金白鋳鉄が得られます。または、「漂白」プロセスを使用して、中心部にねずみ鋳鉄を保持しながら白鋳鉄の表層を得ることができます。

化学組成の制御

合金元素の比率は、耐摩耗性鋳鉄の特性を決定する要素です。

炭素（C）とシリコン（Si）： 炭素は炭化物の形成の基礎となり、耐摩耗性を高めますが、粘度を低下させます。シリコンは黒鉛化を促進します。耐摩耗性鋳鉄は通常、漂白構造の形成を促進するために低炭素および低シリコンの組成を使用します。

クロム(Cr): 最も重要な合金元素の 1 つ。クロムは、(Cr,Fe)₇C₃ タイプの高硬度の炭化物を形成し、耐摩耗性と焼入性を大幅に向上させます。高クロム鋳鉄では、クロム含有量が 26% ～ 32% に達することがあります。

モリブデン(Mo)、ニッケル (Ni)、銅 (Cu): これらの元素は主に母材の焼入れ性を高め、マルテンサイトまたはベイナイト構造の形成を促進し、硬度を維持しながら靭性を向上させるために使用されます。

マンガン (Mn): オーステナイトを安定化します。中マンガン高強度鋳鉄では、その含有量が増加し (5% ～ 9.5%)、マルテンサイトと残留オーステナイトの組織の形成に寄与します。

不純物管理: 高温割れを防止し、靭性を低下させるために、硫黄 (S) とリン (P) の含有量を厳密に制御する必要があります (通常 ≤ 0.1%)。