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耐热球墨铸铁材料由于具有良好的力学性能，耐热性能及高温下抗氧化，抗疲劳性能等特点，正逐步取代某些钢来制造耐热模具，获得了越来越广泛的应用。本文研究了耐热球墨铸铁模具材料的耐热性能，抗高温氧化性能，抗疲劳性能及耐磨性能，为其在代替传统铸锻钢生产冲压件模具等方面提供了重要的理论和实践依据。 采用正交实验法优化了材料中合金元素Si，Mn，Cr的佳配比，利用光学显微镜观察了球墨铸铁的金相组织。近年来利用HB-3000型布氏硬度计测量了球墨铸铁的硬度优化合金元素配比为Si5.5 wt.%，Mn0.6 wt.%，Cr0.8 wt.%，不同含量的合金元素对材料组织的影响也有所区别，合理控制合金元素添加量，能够获得抗氧化性能，抗疲劳性能好的球墨铸铁，摩擦磨损工艺参数的不同，摩擦质量损失和摩擦系数也有所不同。
Sb元素的方法制备了度合金化球墨铸铁，并采用Procast软件对中大型冲压件模具充型过程进行模拟。系统研究了Cu，Sb元素对球墨铸铁的微观组织和性能的影响规律。组织观察表明，随着Cu含量的增加，珠光体含量增加。当Cu含量一定时，随着Sb含量的增加，珠光体含量进一步增加。机械性能测试表明，Cu，Sb合金化元素能够明显地提高球墨铸铁的强度和硬度等机械性能，但导致延伸率略有下降。开发新型高性能球墨铸铁中大型冲压件模具材料来替代锻造合金钢及其它高合金铸铁等冲压件模具材料。在消失模工艺条件下通过向普通球墨铸铁中加入Cu 采用该种新材料结合消失模铸造技术开发研制了大型球墨铸铁冲压件模具毛坯，实现了大型冲压件模具的一次近终成型。

高铬铸铁奥氏体枝晶较多，共晶碳化物的连续程度较高，以网状或条状存在。硅含量大于2.5%时，奥氏体枝晶减少，共晶碳化物显著的细化，以细小的块状和粒状形式存在，分布均匀，随着硅含量的增加，氧化速率先下降后上升，硅含量在2.0%时，低为2.825mg·cm-2·h-1，随着含硅量的增加，磨损量呈降低趋势，小值为0.1468g，硅含量从1.5%增加到3.5%。硅含量低于2.5%时高铬铸铁铸态硬度从49.3HRC增加到52.5HRC，将添加硅的高铬耐热铸铁，在1100℃下进行热疲劳实验，试样进行40次反复加热，冷却，均未出现裂纹。
 对其成分进行优化设计。高铬铸铁中加入适量的Al和Si，以提高其抗氧化性，此外还加入适量Zr使其组织细化，有利于高铬铸铁力学性能的大幅度提高，终提高高铬铸铁篦条使用性能。此外，篦条制造中还采用了过滤处理工艺，以减少铸造组织中的夹杂物数量，提高铸铁的强度，韧性和抗氧化性。国产改进型高铬铸铁篦条在450 m2大型烧结机台车上使用，篦条消耗9-12 g使用寿命超过3年。烧结机炉篦条的主要失效形式是烧蚀和折断。为了提高炉篦条的强度和耐蚀性能。
主要针对复合铸造工艺以及高铬铸铁的冶炼和热处理工艺进行研究。进行了实验室中试和大生产试制研究，采用金相组织观察和力学性能测试等方法，对复合衬板进行了研究，得到以下主要结论: 选择Cr15型高铬铸铁作为复合衬板耐磨层，其铸态组织为:基体为枝晶奥氏体，枝晶间为M_7C_3型共晶碳化物，有少量莱氏体共晶组织(M_3C型碳化物+奥氏体)。