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1、1双金属复合铸造工艺及检验结果双金属复合铸造工艺成败关键在于两种金属的界面熔合优劣和接合强度的高低。首先在不使其混合的情况下，使两种金属熔为一体，其次要有尽可能大的接合面。造型工艺要点（假设方案）：(1) 以图 1 为例来说明造型工艺，接合面取在最大截面 A 处；(2) 为保证 ZG35 由下而上的凝固顺序，底部设置 U 形冷铁；(3) ZG35 浇口设在 C 处；(4) 为确保接合面的位置不变，ZG35 要求定量浇注,特设溢流口 B；(5) 为防止在浇注高铬铸铁时，ZG35 被冲混，高铬铸铁浇口设在 D 处。图 1 双金属复合铸造工艺浇注工艺要点: (1) ZG35 出炉温度 1550，浇注
2、温度 1500； (2) 浇注 ZG35 时，要适当溢流，保证液面高度固定，并排出杂质，使接合面清洁；(3) 当溢流停止后，封住 B 口； (4) 高铬铸铁的浇注时机确定为 ZG35 凝固时间的 1/32/3 为宜，若这一时间过长，则后浇注的高铬铸铁液体将不能使 ZG35 重熔，铸钢表面的氧化物不能完全浮起和去除； (5) 高铬铸铁出炉温度 1500，浇注温度 1420。双金属界面结合过程：复合过程是在高温下，铁水润湿已凝固的铸钢表层，两种材料中的元素产生相互扩散的过程。一个良好结合区的形成须经过以下几个步骤：21铸钢表面氧化皮的去除。先浇注的铸钢表面必然形成氧化物，当铁水浇到铸钢表面时，铁水
3、中一些活泼元素 (如 C、C r 等)将这些氧化物还原：C+FeO =Fe+ CO2Cr+3FeO =3FeO + C r2O3于是，钢表面的氧化物去除，而生成的 CO、C r 2O3 进入铁水中后上浮排除。2铸钢表面的氧化物去除后，铁水便可以在清洁的铸钢表面上铺展，同时润湿铸钢。3由于两种材料中合金元素量的差异，形成各自的浓度梯度，于是在铁水润湿钢表面的同时，一些元素的原子产生短距离的浓度扩散，进而造成铸钢表面微小薄层的熔融。4随温度的下降，熔融的薄层和铁水在铸钢表面依次形核、结晶，最终完成复合的整个过程。过渡区一般只有几十个微米厚，形状平直。从铸钢到铸铁，合金元素的变化几乎都是在结合区内的
4、几十个微米的范围内完成的。在与复合层交界的界面附近，高铬铸铁虽然存在大量弥散分布的碳化物，但由于碳的扩散，含碳量已大大降低。因此，界面上只有马氏体而没有脆的碳化物相存在，界面及其附近区域的韧性远远大于高铬铸铁。热处理工艺（摸索）：高铬铸铁的二次硬化热处理工艺：1100100min 空淬5402h 回火。高铬铸铁经1100高温淬火后，组织中残余奥氏体的数量（当锤头受到剧烈冲击和摩擦时奥氏体组织能产生显著的加工硬化）较常规热处理（加热到 9501000，经保温空冷淬火后再进行 200260的低温回火）几乎要高 1 倍，在回火温度高于 400时，出现二次硬化现象，原因有二：回火时残余奥氏体析出碳化物
5、，使 Ms 点升高，回火温度下即发生马氏体转变，形成二次淬火马氏体；残余奥氏体在回火保温时析出了弥散的特殊碳化物（M 7C3、M 23C3、M 2C、V、C 等） 。其中二次碳化物可以提高基体的宏观硬度和热稳定性。检验方法：（一）取样：分别在锤头的表面、中部和界面结合处截取试样。（二）测试方法：1利用硬度计测量硬度值，每块试样至少测量五次，取其平均值。2利用直读光谱仪测量每块试样中 C、Si、Mn 、Cr、Mo 、Ni 等元素的含量，每块试样至少测量三次，取其平均值。3利用磨损实验机进行静载滑动磨损试验，采用失重的倒数表示耐磨性。4可以利用电镜观察组织形貌（可用金相显微镜粗略观察） 。25利用电子探针进行成分分析，可以显示出浓度与扩散距离的关系。
