[发明专利]一种中硬度易切削的耐磨铸铁材料及其制备方法

权利要求书

1.一种中硬度易切削的耐磨铸铁材料，其特征在于，按照质量百分比由以下组分组成：C：3.2%-3.4%，Si：2.6%-2.8%，Mn：0.60%-0.90%，P：0.25%-0.35%，B：0.05%-0.1%，Ti：0.08%-0.12%，S≤0.1%，Fe为余量，以上各组分质量百分比总和为100%。

2.根据权利要求1所述的中硬度易切削的耐磨铸铁材料，其特征在于，该铸铁材料是由连续铸造方法获得的空心型材。

3.根据权利要求1或2所述的中硬度易切削的耐磨铸铁材料，其特征在于，该铸铁材料金相组织的特征是：磷共晶和硼化物以细小的鱼骨状碎块的形式，弥散分布在珠光体基体上，呈非网状分布。

4.一种权利要求1所述的铸铁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）按照质量百分比称取以下组分：C：3.2%-3.4%，Si：2.6%-2.8%，Mn：0.60%-0.90%，P：0.25%-0.35%，B：0.05%-0.1%，Ti：0.08%-0.12%，S≤0.1%，Fe为余量，以上各组分质量百分比总和为100%，并将以上材料熔化为铁水；

2）将化好的铁水从浇注杯浇入中频感应保温炉，调整中频感应保温炉的功率，使铁水始终保持在1350℃±10℃；

3）牵引辊（9）夹持的引锭杆（20）插入结晶器（13），使引锭杆（20）带有倒锥形的引晶头的下端插入结晶器（13）上部1/3深处，然后对结晶器（13）进行通水冷却；

4）开启气压控制柜，使压缩空气进入炉膛，压下液面，铁水通过升液管（14）进入结晶器（13），液面高度根据浇注杯（5）中同时升高的液面来确定；然后给碳硅棒加热器（6）通电，防止浇注杯（5）杯口处铁水冷凝；

5）根据结晶器（13）内径Φ的粗细，等待0.5-2分钟，当Φ≤100mm时等待0.5分钟，当Φ≥200mm时等待2分钟，当100≤Φ≤200时按插值公式确定，牵引辊（9）提拉引锭杆（20），步进式拉出已冷凝成形的管壳；待管壳拉拔1-2米长时，管壳表面无气坑和疤痕缺陷后，开启超声发生器（11），给结晶器（13）施加超声场，用红外温度传感器测量从结晶器（13）拉出的管壳的表面温度，使管壳的表面温度为900℃—1000℃；

6）待铁水消耗接近完毕前，续加第二包铁水；气压控制装置通过气液比例传感器来控制结晶器（13）中的液面保持恒定，使结晶成形过程稳定不断；

7）当管壳拉制长度4±0.05米或所需长度时，牵引辊（9）上方的随动切断机构进行断取操作，对成形的管壳进行检测后，即得到所述的铸铁材料。

5.根据权利要求4所述的铸铁材料的制备方法，其特征在于，步骤7）中对成形的管壳检测包括：

a.测量断口处的管壁厚度，调整拉拔参数，若小于所要求的厚度，则增加拉拔的停歇时间，反之，则减少拉拔停歇时间，使之完全与产品要求一致；

b.对成形管壳作成分化验和金相组织观察分析，同时进行机械力学性能测试，以便调整下一次的拉拔参数，若珠光体比例较少，铁素体比例较高，强度较低而塑性较高，则增加铁水中的含碳量，降低含硅量，反之则增加含硅量降低含碳量；

c.检查硬度，若硬度偏高，即HB≥310，则将B含量降低到下限；若硬度偏低，即HB≤260，则将B含量提升到上限，使HB值处于260-310。