[发明专利]一种中锰钢铸造表面合金化处理方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种铸造件表面合金化技术，尤其是中锰钢铸造表面合金化处理方法。

背景技术：

中锰钢铸件的初始硬度较低，为了提高零件局部的耐磨性，人们采用不同的方法使表面合金化，特别是把WC、TiC、SiC等硬的碳化物在零件表面制作复合层，能够显著地提高材料的表面耐磨性。但对于球磨机衬板、板锤等矿山、冶金使用的零件，采用化学热处理时表面涂层工艺复杂、需用时间长，渗层较浅，成本高而不能使用。苏联曾在高锰钢斗齿上应用了铸造表面合金化技术，但渗层较浅，表面硬度达到HV477-514，国内对中锰钢铸造表面合金化技术至今未见报道。本实验首次用RE作为催化剂，采用铸渗技术，在铸件表层形成硬度高达HV700、渗层深度达6mm的耐磨复合层，提高中锰钢铸件的表面硬度，可以在短时间内获得较厚渗层和高的耐磨性，节约能源，从而解决了奥氏体锰钢铸件使用初期的耐磨性差的问题。

发明内容：

为了有效提高中锰钢使用初期耐磨性差的缺点，本发明提供了一种控制中锰钢中锰成分含量、熔炼工艺及调配铸渗剂和铸渗技术，该发明是在控制相关合金成分、熔炼温度、铸渗剂成分及铸渗工艺来达到提高中锰钢铸件初始耐磨性的目的。

技术方案：

按锰含量达7～9％配制中锰钢成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7～9％的锰铁、此后加入配备好的石灰、萤石、铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度1550-1600℃时，先把粒度为100目的铬铁粉、6.0％的树脂、5％的碳酸钠、0.2％的稀土在容器中搅拌均匀，然后加入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干，当金属液温度为1480-1530℃时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐磨的铸件。

有益效果：

本发明的有益效果在于，所研制的中锰奥氏体钢铸造表面合金化技术广泛用于球磨机衬板、板锤等矿山、冶金使用的零件中。铸渗剂配方合理，用RE作为催化剂，形成表层硬度高达HV700、渗层深达6mm的复合耐磨层，提高铸件局部的耐磨性，解决中锰钢铸件表面初始硬度低的缺点，满足使用要求。

实施例一：

按锰含量达7～9％配制中锰钢中成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7～9％的锰铁，此后加入配备好的石灰、萤石、铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度1550-1600℃。

实施例二：

把粒度为100目的铬铁粉、6.0％的树脂、5％的碳酸钠、0.2％的稀土在容器中搅拌均匀，然后加入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干。当金属液温度为1480-1530℃时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐磨的铸件。

具体实施方案：

按锰含量达7～9％配制中锰钢成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7～9％的锰铁、此后加入配备好的石灰、萤石、铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度1550-1600℃时，先把粒度为100目的铬铁粉、6.0％的树脂、5％的碳酸钠、0.2％的稀土在容器中搅拌均匀，然后加入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干，当金属液温度为1480-1530℃时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐磨的铸件。