炉篦条是炼铁厂烧结台车上的主要易损件，其使用性能直接影响烧结机的生产作业率和生产成本，炉条的使用工况十分恶劣，要求同时具备较高的耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、耐热疲劳性、耐冲击性。

耐热钢炉篦条价格高，用户一次性投资大，为降低耐热钢炉条消耗，应利用我国丰富的稀土、铬资源，研究稀土对耐热高铬铸铁炉篦条性能的提高具有较大的意义。

试验选定耐热高铬铸铁炉篦条的化学成份为C：1.6%、Cr：26%、Ni：1.2%、Si：1.2%、Mn：0.8%，稀土元素对组织起变质作用，可以细化组织，但过多的稀土加入量将使组织中夹杂增多，导致韧性下降。因此本实验采用l号稀土硅铁合金(含约25%RE，约45%Si)作变质剂，加入量方案如表1所示。

表1 耐热高铬铸铁炉篦条添加稀土试验方案

熔炼采用250 kg中频感应电炉，所采用的原料为生铁、废钢、高碳铬铁、低碳铬铁、高碳锰铁、硅铁、电解镍等，出炉温度控制在1 520～1 540 ℃,稀土加入在铁液包底，浇注温度为1 450～1 480 ℃,在熔模铸造模壳中浇注成炉条，试样全部在炉条本体上用线切割方法取样。表2是据试验方案所冶炼的实际试样成分：

表2 冶炼的试样实际试样成分(质量分数，%)

3.1 稀土变质处理对炉条组织形态的影响

在铸态炉篦条本体上用线切割取样，检验其金相组织。其组织均为奥氏体＋碳化物＋少量马氏体，经过稀土变质处理后，炉篦条的组织明显细化，各炉号的金相组织如图1所示。

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图1 稀土变质处理炉篦条的金相组织

观察未变质的白口铸铁铸态下的初生奥氏体可以看到，纵横交错的奥氏体枝晶少，枝晶粗大且枝晶间距大，且大多是弯曲的纤维条状，碳化物的连续程度较高,基体的连续程度较低。加入稀土硅铁变质后，初生奥氏体枝晶都不同程度地细化，枝晶间距减小，变质后的共晶碳化物发生了从弯曲条状向弧立团块状转化，碳化物显著地细化和裂化，且随变质剂量增加，碳化物更趋于弧立的团块状，也更加细化和分布均匀化。

3.2 稀土处理对炉篦条力学性能的影响

在炉篦条本体上用线切割取样，分别检验铸态及热处理态的组织及性能。热处理方式为在箱式电阻炉内升温到950 ℃（升温速度为200 ℃/h），保温2小时空冷到室温。各炉的试样的力学性能见表3：

表3 炉篦条试样的力学性能

从表3可以看出，不管是铸态还是热处理态，耐热高铬铸铁炉篦条变质处理后A_k值及硬度都发生了明显的变化，当稀土硅铁的加入量为1%时，铁水中RE含量为0.13%时，铸态冲击韧性A_k 值最高，达9.8 J，比不加时提高了约20%；热处理态也提高了11.7%，充分展示了变质处理对白口铸铁韧性的良好作用。从表3中还可以看出，稀土加入在一定的范围，冲击韧性A_k值明显提高，高于一定的范围，冲击韧性A_k值反而有所下降，主要原因是稀土加入量过多，形成的夹杂物增多，割裂了基体的连续性。

3.3 加稀土对炉篦条试样的耐磨性的影响

在炉篦条本体上用线切割取样，试样尺寸ϕ10 mm×100 mm，经1 000 ℃保温2小时空冷，在喷砂机中进行耐磨性试验，磨料为120目石英砂，测定各试样的失重情况。表4为各试样耐磨试验数据。图2为稀土加入量对炉篦条耐磨性影响的趋势图。

表4 各炉号试样的磨损失重

图2 稀土加入量对炉篦条耐磨性影响的趋势

3.4 加稀土对炉篦条试样的耐热性的影响

表5 各试样的氧化增重对比

图3 稀土加入量对炉篦条耐热性影响的趋势

3.5 加稀土对炉篦条试样的耐腐蚀性的影响

表6 各试样耐蚀腐蚀率

图4 稀土加入量对炉篦条耐蚀性影响的趋势

3.6 加稀土对炉篦条试样的抗热疲劳的影响

表7 试样热疲劳试验数据

图5 稀土加入量对炉篦条耐热疲劳性影响的趋势