叶片是抛丸机中最易磨损的部件,它的使用寿命直接影响抛丸效率,高铬铸铁以其优异的耐磨性能成为抛丸机叶片的理想材质。本课题在实验室条件下,首先探讨了含碳量及型砂对高铬铸铁组织及性能的影响,确定合适的合金成分及冷却条件,然后通过两种方法对其进行改进：1)通过加入钛元素对组织进行变质处理；2)针对叶片的实际使用工况,弹丸在叶片上滑动的过程中会受到摩擦力的作用,在合金中加入一定量的自润滑元素,研究硫元素对高铬铸铁摩擦学性能的影响。研究结果表明：在干砂橡胶轮磨损实验中,过共晶成分的高铬铸铁最耐磨,共晶成分次之,亚共晶成分最不耐磨。相同条件下,选用铬铁矿砂及石英砂作为造型材料时,前者制得的高铬铸铁试样耐磨性较好。为了改善高铬铸铁的韧性,我们采用加入一定量的Ti元素对组织进行变质处理。结果表明,Ti易与C、N反应生成高熔点的钛化物,钛化物可以作为碳化物的形核衬底,亦可阻止奥氏体晶粒的长大。钛元素的加入对高铬铸铁试样的组织起到一定的细化作用,对材料的硬度、韧性及耐磨性均有一定的改善。在高铬铸铁中加入硫元素后,通过对硫化物的形态、成分及摩擦磨损表面进行分析得知,高铬铸铁中的硫化物主要以多角状、类球状、树枝状及十字花状存在,硫化物的形态随硫含量而变化。随硫含量增加,高铬铸铁试样的平均摩擦系数和磨损率均呈先增大后减小的趋势。硫元素加入量为0.25%时,硫化物尺寸较小,易被磨掉而从组织表面脱落,使磨损量增大；硫含量为0.75%时,硫化物平摊在组织表面,试样的平均摩擦系数与磨损率远低于未加硫试样。经摩擦磨损后,普通高铬铸铁试样表面出现剥落坑,而含硫高铬铸铁试样表面则形成一层比较均匀的硫化物,这层硫化物在摩擦磨损过程中可在一定程度上减缓基体和碳化物的磨损。