[发明专利]用于制作高镍球铁耐磨抗压导盘的合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体涉及一种用于制作高镍球铁耐磨抗压导盘的合金材料及其制备方法。

背景技术

球铁导盘通常在高温环境中承受压力作用下的滚动和滑动磨擦，同时承受冷却水的激冷激热作用，工作环境恶劣，消耗量大。目前用于制作球铁导盘的合金材料主要成分为：碳C、硅Si、锰Mn、铬Cr、钼Mo、铜Cu、铁Fe等及其它杂质，使用状态为铸态。由于材料的金相组织主要为珠光体，其强度、冲击韧性与硬度均较低，因此其强度和硬度不够高，存在着缺点和不足。目前市场上也有高镍球铁导盘，但是镍的加入量也比较低，即在高温工作环境中耐磨性能差，同时由于硬度较低，因而极易产生“粘钢”现象，至使生产时出现产品质量损失，无法进行正常生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制作高镍球铁耐磨抗压导盘的合金材料及其制备方法，通过加入钨元素，并且提高镍含量，使其具有良好强度、韧性及耐磨性。

本发明所述的一种用于制作高镍球铁耐磨抗压导盘的合金材料，包括以下质量百分数的成分组成：C 3.0～3.6％、Si 1.5～2.2％、Mn 1.2～1.8％、P≤0.04％、S≤0.04％、Cr 0.6～0.8％、Ni 1.5～2.5％、Mo 0.3～0.8％、Cu 0.7～0.9％、Mg 0.04～0.1％、W 0.5～0.8％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明在球墨铸铁中加入1.5～2.5％镍元素，能够增加细化铸件中的珠光体，强化其中的铁素体，显著提高强度，能够降低脆性，Ni含量高于同类材料，提高和改善材料的机械性能。由于提高了Ni的含量，使得耐磨性大大提高，使材料的综合性能得到强化。另外，在Ni含量加大了的同时加入了W的成分，使W与C形成碳化钨，提高硬度达到HBW360左右。W细化珠光体、提高强度和硬度、改善导盘在轧制中起到的硬度和耐磨性。

本发明所述的用于制作高镍球铁耐磨抗压导盘的合金材料的制备方法，采用中频感应电炉熔炼，原料的熔炼温度控制在1430～1450℃，出炉加入球化剂和孕育剂进行球化浇注，浇注温度1330～1370℃。

其中，球化剂优选用镁球化剂，粒度为5～15mm。

孕育剂粒度优选为10～15mm。

球化剂和孕育剂在加入前优选经300℃预热后使用。

本发明的优点在于：克服了现有技术的球铁导盘“粘钢”的缺点，钢管表面无划伤，保证了生产的正常进行，由于提高了Ni的含量，使得耐磨性大大提高，使材料的综合性能得到强化。另外，现有技术中的一副导盘总轧制量在1600-2200支左右，本发明在Ni含量加大了的同时加入了W的成分，导盘的工作时间延长了，减少更换，总轧制量也大大提高，提高了的生产效率，其使用寿命是已有导盘的3～4倍。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：

C：3.0％，Si：1.5％，Mn：1.2％，Cr：0.6％，Ni：1.5％，Mo：0.3％，Cu：0.7％，Mg：0.06％；W：0.5％，P：0.02％，S：0.02％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。

制备方法：在中频感应炉熔炼中加入专用球铁元素面包铁及各合金元素原料，熔炼温度控制在1430℃，出炉加入镁球化剂和孕育剂进行球化浇注，浇注温度1330℃。镁球化剂、孕育剂粒度要符合工艺要求：镁球化剂粒度为10mm，孕育剂粒度为10mm。镁球化剂和孕育剂在加入前经300℃预热后使用。本实施例总轧制量达到6000±100支。硬度在HB280～330。

实施例2：

C：3.2％，Si：2.0％，Mn：1.5％，Cr：0.6％，Ni：1.8％，Mo：0.5％，Cu：0.7％，Mg：0.04％；W：0.6％，P：0.01％，S：0.02％，其余为Fe及其它不可避免的杂质。

制备方法：在中频感应炉熔炼中加入专用球铁元素面包铁，及各合金元素原料，熔炼温度控制在1450℃，出炉加入镁球化剂和孕育剂进行球化浇注，浇注温度1370℃。镁球化剂、孕育剂粒度要符合工艺要求：镁球化剂粒度为5mm，孕育剂粒度为15mm。镁球化剂和孕育剂在加入前经300℃预热后使用。本实施例总轧制量达到8000±100支。硬度在HB310～330。