[发明专利]一种耐蚀中硅钼镍钴球墨铸铁合金

说明书

技术领域

本发明属于合金铸造技术领域，具体涉及一种耐蚀铸铁合金新材料， 特别涉及一种耐蚀中硅钼镍钴球墨铸铁合金及其制造方法。

背景技术

目前，在造船、电厂等工业中，管道、泵体、阀门等各种铸铁件经常 在大气、海水及酸碱盐等介质中工作，在工作中常因腐蚀而失效，需要具 备较高的耐蚀性能。在电介质溶液中，石墨的电极点位最高，渗碳体次之， 铁素体最低。石墨和渗碳体是阴极，铁素体是阳极，组成微电池，因此铁 素体将不断被溶解，产生严重的电化学腐蚀。

中国专利申请公开CN1727508(申请号200510017821.7，公开日2006 年02月01)公开了一种耐海水腐蚀的合金铸铁，它以重量百分比为单位， 含有镍Ni 0.8～3.2，铬Cr 0.6～1.2，硅Si 1.2～2.2，碳C 2.8～3.4，锰Mn 0.5～1.2， 铜Cu 0.4～0.8，锑0.1～0.4，杂质控制在硫S≤0.12，余量为铁Fe，据说该 发明的耐海水腐蚀的合金铸铁，适用于制造水利、水电工程的闸门、闸门 槽等设备，在海水中的使用性能超过不锈钢，其强度、韧性和加工性能能 满足水工设施的使用要求，具有较好的耐腐蚀性能和较强的机械性能。

中国专利申请公开CN1101683(申请号93118529.7，公开日1995年 04月19日)公开了一种耐海水腐蚀的合金铸铁，适用于制造水利、水电工 程的闸门、闸门槽等设备，其特征在于含有镍、铬、锰、硅、碳、铜，据 说用该合金铸铁制造的水工设备，在海水中使用性能超过不锈钢，其强度、 韧性和加工性均能满足水工设施的使用要求。

中国专利申请公开CN101225496(申请号200810014098.0，公开日 2008年07月23日)公开了一种耐海水腐蚀的低合金铸铁，主要用于制作 海水水工工程部件，以重量百分比为单位，它含有镍Ni 0.6-1.6，铬Cr 1.5-3.0，硅Si 1.8-2.8，碳C 2.8-3.6，锰Mn 0.6-1.0，铜Cu 1.5-3.0，稀土 元素RE 0.1-0.3，铝Al≤0.4，锑Sb≤0.1，杂质P≤0.12，杂质S≤0.06，余 量为铁Fe，据认为该发明的海水工程用耐蚀铸铁考虑了铬、镍、铜等提 高铸铁耐蚀性的合金元素的综合作用，在减少镍含量降低了成本的情况 下，这种耐海水腐蚀铸铁的耐蚀性能不低于镍铬系合金耐蚀铸铁的耐蚀性 能。

中国专利申请公开CN101519749(申请号200810014684.5，公开日 2009年09月02日)公开了一种耐锈蚀、抗磨损海水泵叶轮的铸铁材料， 各组份和重量百分比为：18～20％的镍；8～10％的铜；5～6％的铬；4～5％ 的钛；余量为铁，据说该发明铸铁材料的金相组织结构得到明显改变。

中国专利申请公开CN CN1051593(申请号89107331.0，公开日1991 年05月22日)公开了一种低铬中硅钼铁素体球墨铸铁合金，其化学成份(以 重量百分数计算)为：C：2.0～3.0％；Si：4.5～6.0；Mo 0.8～1.6％；Mn： 0.06～0.17％；Cr：0.2～0.4％；P：0.03～0.07％；S：0.004～0.02％；Re：0.04～0.07％； Mg：0.03～0.05％；其余为Fe，据说该发明合金具有较好的高温抗拉强度 和抗冷、热脆性以及抗氧化能力，机械加工性能良好。

然而，普通中硅钼耐蚀铸铁硬度很高，具有较好的高温抗拉强度和抗 冷、热脆性以及抗氧化能力，但机械加工性能差，吸气性大，线收缩和内 应力较大，铸造时易于开裂，耗Cr量太多，对环境造成很大污染。因此， 开发一种新的耐蚀中硅钼镍钴球墨铸铁合金材料并克服上述缺陷，仍是本 领域技术人员亟待解决的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于解决普通中硅钼耐蚀铸铁的不足，提供的一种具有 良好的高温抗拉强度和抗冷、热脆性以及抗氧化能力，并且机械加工性、 吸气性、线收缩和内应力特征良好，铸造容易、耗Cr量较低、环境友好 的耐蚀中硅钼镍钴球墨铸铁合金材料。

本发明人令人意外地发现，通过将中硅钼镍钴球墨铸铁合金材料中的 镍增加，并减少其中的铬，同时加入钴元素，由此获得的合金具有具有良 好的高温抗拉强度和抗冷、热脆性以及抗氧化能力，并且机械加工性、吸 气性、线收缩和内应力特征良好，是一种铸造容易、耗Cr量较低、环境 友好的耐蚀中硅钼镍钴球墨铸铁合金材料。本发明基于上述发现而得以完 成。