高釩鑄鐵Ω102A及其研發

十年前，我公司研發了與德國編号043相類似的高鉻鑄鐵Ω101A，在塑膠改性配混市場着實火了一把，幾乎成了我們國家配混機的标配産品。但是随着更高比例的增強劑和填充料需要添加到塑膠原料中，配混平雙擠出機的磨耗矛盾日益突出，高鉻鑄鐵Ω101A有限的耐磨損性能日益“相形見绌”，研發一種更高耐磨損性能的材料來作爲平雙擠出機組合機筒工作内襯成了當務之急，于是我們的研發人員想到了元素“釩”和元素“鎢”。

材料界有一種說法，如果說鋼是虎，那麽釩就是翼，鋼含釩猶如虎添翼。鋼中隻需要加入百分之幾的釩，就能使鋼的彈性、硬度、強度大增 ，抗磨損和抗爆裂性好，就會既耐高溫又抗奇寒...，得益于元素釩的這個特性，軍界願意用釩鋼來制造穿甲彈，因爲它能夠射穿甚至40厘米厚的鋼闆。我們知道，釩是強碳化物形成元素，與碳的結合力強，形成穩定的碳化釩VC。VC是典型的高熔點、高硬度、高彌散度碳化物，因此是強烈提高材料耐磨特性的元素。無論在回火過程中析出，還是在其他階段形成的VC質點，都呈現微小彌散狀态，這種彌散的碳化物質點是金屬材料二次硬化的主要誘因。優良硬質相的碳化釩能夠抗磨損，同時非常令人鼓舞的是它還具有較好的耐腐蝕性能，它能耐淡水和海水等的堿性侵蝕（其耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不鏽鋼還要好），還能耐除氫氟酸以外的各種非氧化性酸，例如鹽酸和稀硫酸的腐蝕，因此又非常适合某些配混平雙擠出機的特定工況條件。

由此，我們大膽研發超硬高耐磨損高釩鑄鐵材料來應用于橢圓内襯套的制造，于是就有了今天市場又一熱捧的Ω102A。

爲什麽我們沒有選擇元素“鎢”，原因是鎢元素會顯著地降低鋼的熱導率，我們知道這是擠出機之大忌。

我公司研發的超硬高耐磨損高釩鑄鐵Ω102A合金的元素含量及硬度見下表：

經比對，我公司研發的上述Ω102A材料的特性，與德國W&P公司專用于平雙擠出機代号爲099.3的高釩鑄鐵合金相平行。由于價格相當昂貴的釩在材料中占據了一個較高的比例，使得材料Ω102A具有超硬及高耐磨損的特性，上海材料研究所在相同“摩擦副”及相同重力作用下，小樣耐磨損測定高釩鑄鐵Ω102A合金的“磨損減量”比高速鋼M2（國内牌号爲W6Mo5Cr4V2）要少了三倍以上，比高鉻鑄鐵Ω101A也少了二倍以上，即其理論使用壽命是高速鋼M2的三倍，是高鉻鑄鐵Ω101A的二倍。

 一些用戶反饋他們使用芬蘭美卓（METRO）公司進口的粉末工具鋼WR5材料制造的橢圓内襯套，效果理想，使用壽命長，下面讓我們來比對看看高釩鑄鐵Ω102A材料與同屬高釩超硬高耐磨損特種材料WR5二者元素的成份：

從表中我們可以了解到二者的元素含量非常接近，區别在于芬蘭美卓公司的WR5材料橢圓套是采用粉末冶金高溫等靜壓HIP工藝成型，因此美卓公司對用戶一次下單的平行雙孔特定形狀和特定尺寸的橢圓套鑄造件數量要求高，一般需要滿足下單一噸以上，而且交貨周期長達60天，成本當然相當昂貴。而我公司常規供貨的Ω102A橢圓套是準确鑄造型，對用戶一次下單數量沒有要求，交貨速度快，成本相對較低。需要說明的是，我公司也有能力提供粉末冶金高溫等靜壓HIP成型的Ω102A合金橢圓套，也有能力提供經過HIP高溫等靜壓爐緻密化處理的Ω102A橢圓套，但是同樣受到與上面所述芬蘭美卓公司WR5完全相同的下單數量及交貨期的期限，。

我們知道，任何機械部件的使用壽命，除了取決于制造材料的元素成份和熱處理手段以外，還取決于材料的緻密性，即其密度。經過HIP高溫等靜壓處理的工件密度遠高于一般準确鑄造成型，這是沒有疑問的，因此等靜壓工件使用壽命更長。但是如果将制造成本作一個比較，我們發現相同規格橢圓套采用粉末工具鋼WR5制造的成本是采用準确鑄造成型高釩鑄鐵Ω102A的8倍以上。因此從性價比和從交貨期上作比較，采用我公司準确鑄造的Ω102A材料制造的橢圓内襯套，其優勢也是毫無疑問的。

由于Ω101A中鉻的含量遠高于Ω102A，因此高釩鑄鐵Ω102A的耐腐蝕性能差于高鉻鑄鐵Ω101A。