1.一种基于脉冲电流制备梯度组织过共晶高铬铸铁的方法,所述方法包括如下步骤:(1)将过共晶高铬铸铁熔融并在高于过共晶高铬铸铁的液相线温度Tl的温度下保温,得到过共晶高铬铸铁过热熔体;
(2)根据铸件结构制备预测试铸型,将过共晶高铬铸铁过热熔体浇注至预测试铸型的型腔内部,测定在预测试铸型的型腔中心的过共晶高铬铸铁过热熔体冷却至过共晶高铬铸铁的固相线温度Ts时需要的时间t;
(3)根据铸件结构制备铸型,将电极固定于铸型中并深入铸型的型腔内部,将过共晶高铬铸铁过热熔体浇注至铸型的型腔内部,浇注结束后通过电极向熔体心部通入脉冲电流,脉冲电流通入持续时间为t;
(4)熔体凝固后自然冷却,得到表层碳化物晶粒粗大,心部碳化物晶粒细小的梯度组织过共晶高铬铸铁件;
步骤(1)中,所述保温的温度为高于过共晶高铬铸铁的液相线温度Tl 100~400°C;步骤(2)中的预测试铸型与步骤(3)中的铸型的结构相同;步骤(2)中的浇注的温度与步骤(3)中的浇注的温度相同;步骤(2)中的过共晶高铬铸铁过热熔体的冷却条件与步骤(3)中的过共晶高铬铸铁过热熔体的冷却条件相同;步骤(2)中,所述浇注的温度为高于过共晶高铬铸铁的液相线温度Tl 100~400°C;步骤(3)中,所述浇注的温度为高于过共晶高铬铸铁的液相线温度Tl 100~400°C;步骤(3)中,当铸件表面无耐磨要求时,电极深入型腔内部的长度L为0~
5mm,当铸件表面有耐磨要求时,电极深入型腔内部的长度等于耐磨层的厚度,为5 100mm;
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步骤(3)中,选择低碳高铬铸铁或者低碳钢材料作为电极。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述过共晶高铬铸铁包括如下质量分数的各成分:含量占比12%以上的Cr元素,含量占比3.6%以上的C元素,其余为Fe元素。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,形成所述电极的材料的熔点比过共晶高铬铸铁材料的熔点高。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述电极包括至少一个正电极和至少一个负电极;若为至少两个正电极时,相邻的正电极之间的距离为50‑200mm;若为至少两个负电极时,相邻的负电极之间的距离为50‑200mm。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述脉冲电流的波形是尖波、矩形波或正弦波;
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和/或,步骤(3)中,所述脉冲电流的密度为10 1000A/cm。
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