中低鉻白口鑄鐵由于合金含量低，可在沖天爐中熔煉，制造成本低，生產(chǎn)工藝簡單，適合一般鑄造車間生產(chǎn)。長期的試驗(yàn)研究及工業(yè)生產(chǎn)考驗(yàn)表明，中低鉻白口抗磨鑄鐵是適合我國國內(nèi)資源情況的一種有發(fā)展前途的抗磨材質(zhì)。磷酸鹽石墨鑄型有很強(qiáng)的激冷能力，它能促使鑄鐵按白口的方式生長，適合于澆注白口鑄鐵。研究者們認(rèn)為中低鉻白口鑄鐵鑄態(tài)下的硬度和沖擊韌性較低，從而影響其腐蝕耐磨性能，但是可以通過微量合金化、變質(zhì)處理和熱處理等方法使其性能得到改善。目前，只有少量使用濕砂鑄型對(duì)低鉻白口鑄鐵的腐蝕磨損性能進(jìn)行研究的報(bào)道，對(duì)各種常規(guī)元素在中低鉻白口鑄鐵中的影響行為還沒有報(bào)道過。本人認(rèn)為，如果用激冷能力好的石墨鑄型弄清各種常用廉價(jià)合金元素在中低鉻白口鑄鐵中的影響行為，對(duì)開發(fā)新一代在鑄態(tài)下具有良好性能的廉價(jià)中低鉻白口鑄鐵具有深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

　　在此采用磷酸鹽石墨鑄型澆注試樣，對(duì)Cr、Si、Mn、Cu等元素對(duì)中低鉻白口鑄鐵抗腐蝕磨損性能的影響進(jìn)行了研究。試圖找到這幾種元素對(duì)鑄態(tài)中低鉻白口鑄鐵的抗腐蝕磨損性能的影響規(guī)律，為開發(fā)出在鑄態(tài)下具有良好抗磨蝕性能的中低鉻白口鑄鐵提供依據(jù)。試樣制備在12kg中頻感應(yīng)爐中將爐料熔化，鐵液達(dá)到稀土硅加入爐中變質(zhì)，然后在1350～1400℃澆注到磷酸鹽石墨鑄型中，澆注成13mm磨損樣坯。用IS3SL-300砂輪機(jī)把樣坯打磨干凈，用車床加工成10mm×110mm的磨損試樣。

　　試驗(yàn)方法把試樣放在自制的三體磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行磨損試驗(yàn)，磨料為40～70目石英砂，液固比為25，砂漿略呈酸性。在試驗(yàn)機(jī)上同時(shí)裝上標(biāo)樣（正火態(tài)的20鋼），試樣的線速度為4.6ms.經(jīng)過3h的跑合后，分別求出試樣和標(biāo)樣的質(zhì)量損失，并以標(biāo)樣質(zhì)量損失除以試樣質(zhì)量損失的商值來表示材料的腐蝕磨損耐磨性β（質(zhì)量的測(cè)定在分度值為10mg的天平上進(jìn)行），把沖擊試樣作成顯微試樣，用4%硝酸酒精溶液作為浸蝕劑，對(duì)試樣作金相觀察。

　　優(yōu)化影響因素的正交試驗(yàn)及結(jié)果.因素及水平確定的影響因素及水平.正交試驗(yàn)成分設(shè)計(jì)及測(cè)量的結(jié)果正交試驗(yàn)中，每組試驗(yàn)號(hào)各制備2個(gè)試樣，測(cè)得的耐磨性指標(biāo)β的結(jié)果及各個(gè)組的成分。

　　離差自由度均方離差貢獻(xiàn)率%F值各種元素對(duì)鑄鐵相對(duì)耐磨性的影響。影響耐磨性β的因素由主到次依次為Mn、Si、Cu、Cr，理論most優(yōu)組合水平為Mn（5.5%）。理論most優(yōu)水平與實(shí)際most優(yōu)水平兩者符合得比較好。從提高耐磨性來看，中硅、高錳、高銅、中鉻有利。

　　隨著鉻含量的增加，試樣的相對(duì)腐蝕耐磨性增加。因?yàn)橐环矫驺t可細(xì)化晶粒，細(xì)化碳化物，富集在碳化物中形成復(fù)雜的合金碳化物，能提高材質(zhì)的硬度，改善碳化物的分布及其形態(tài)，如圖2中5和9試樣。另一方面，鉻固溶于基體中提高了基體的電極電位，減小了基體與碳化物間的電極電位差，促使陽極鈍化，表面形成氧化保護(hù)膜，因而，腐蝕耐磨性升高。

　　隨著硅含量的增加，腐蝕耐磨性增加。因?yàn)楹�硅量的增加，碳化物�?shù)量增加，同時(shí)硅固溶于金屬基體中產(chǎn)生固溶強(qiáng)化，使鑄鐵硬度增加，從而使其耐磨性提高；硅固溶于基體中，提高了基體的電極電位，減小了基體與碳化物間的電極電位差，同時(shí)，硅加入還有助于使金屬基體鈍化，由此提高了鑄鐵的腐蝕耐磨性。

　　隨著硅含量的增加，腐蝕耐磨性下降。這主要是因?yàn)楣韬�量增加使碳化物�?shù)量過度增加，增加了陰極的面積，使微觀腐蝕電池增多，加速了金屬基體的腐蝕，因而使腐蝕耐磨性降低。

　　隨著錳含量的增加，腐蝕耐磨性降低。因?yàn)殄i在鐵素體中的固溶度很少，大部分溶入碳化物中以復(fù)合碳化物的形態(tài)存在，錳含量的增加，促進(jìn)了碳化物的形成，甚至形成網(wǎng)狀碳化物，降低了耐磨性，另一方面，碳化物數(shù)量增加，增加了陰極的數(shù)量，加速了基體的腐蝕速度，因而降低腐蝕耐磨性。

　　隨著錳含量的增加，腐蝕耐磨性增加。主要是因?yàn)殄i含量的進(jìn)一步增加，促使金屬基體形成奧氏體，如圖2中1試樣，而奧氏體在有沖擊的條件下，有加工硬化的特點(diǎn)，增加了材料的耐磨性，另一方面，錳含量的增加，使碳化物向塊狀、球狀發(fā)展，減少了陰極的數(shù)量，因而增加了材料的抗腐蝕性，所以增加了鑄鐵的抗腐蝕磨損性能。

　　隨著銅含量的增加，腐蝕耐磨性增加。因?yàn)殂~能使碳化物斷網(wǎng)，增加了耐磨性，并且銅還能使奧氏體含量增加試樣，奧氏體在有沖擊的條件下，有加工硬化特性，因而增加耐磨性，而且銅溶入基體中，提高了基體的電極電位，減少腐蝕速度。金屬表面析出離子銅，促進(jìn)陽極鈍化，使腐蝕減緩.因此增加銅含量，材料抗腐蝕耐磨性提高。

　　在聚合物PTC材料中，要得到良好的功能特性穩(wěn)定性，必須使導(dǎo)電填料炭黑粒子在基體相基礎(chǔ)樹脂聚合物中形成良好的穩(wěn)定分散劑體系的引入抑制了聚合物中發(fā)生的分子鏈無規(guī)斷裂，所以聚合物分子鏈顯得比較長，對(duì)炭黑粒子的束縛作用比較大，減緩了炭黑粒子的附聚，抑制了材料電阻的不可回復(fù)性上升，提高了穩(wěn)定性。

　　但這畢竟是一種非常被動(dòng)的方法，對(duì)材料穩(wěn)定性的貢獻(xiàn)是非常有限的，所以材料的穩(wěn)定性曲線仍然下降很快。

　　結(jié)論（1）抗氧劑體系的引入可以提高材料的熱氧老化穩(wěn)定性，進(jìn)而提高材料的長期通電穩(wěn)定性和反復(fù)通斷電穩(wěn)定性，并且隨抗氧劑用量增加，其穩(wěn)定作用相應(yīng)提高，但同時(shí)也在一定程度上損失了部分力學(xué)性能。

　　（2）由于抗氧劑用量太多時(shí)反而可能因自身分解產(chǎn)生的自由基對(duì)材料造成破壞，其用量不宜太多。在本文材料體系中抗氧劑總用量以2.0%（w）為宜，其中抗氧劑1010為1.0%，抗氧劑1681黃興。炭黑填充型導(dǎo)電塑料的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀。中國2余鋼，章明秋，曾漢民。碳黑聚烯烴導(dǎo)電復(fù)合材料PTC效應(yīng)的穩(wěn)定化。高分子材料科學(xué)與工程，1998（3）：53羅延齡，王庚超，張炳玉，等。新型有機(jī)PTC非線性導(dǎo)電材料及其器件的熱電穩(wěn)定性。高分子材料科學(xué)與工4陳貽瑞，王建。基礎(chǔ)材料與新材料。天津：天津大學(xué)出4結(jié)論（1）用磷酸鹽石墨鑄型澆注的中低鉻白口鑄鐵有較好的抗腐蝕耐磨性，most佳成分配比澆注出的試樣的抗腐蝕耐磨性為正火態(tài)20鋼的3倍。

　　（2）隨著鉻含量的增加，中低鉻白口鑄鐵的抗腐蝕耐磨性升高。硅的含量以低于2%為佳，錳含量在2%～3%范圍為佳，銅含量在1%～2%范圍為佳。