[发明专利]一种用于渣浆泵过流部件上的高铬铸铁铸造及热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于渣浆泵耐磨材料的制造加工技术领域，具体地说，涉及到一种用于渣浆泵上的耐磨材料及热处理加工工艺。

背景技术

渣浆泵是用于输送矿浆的主要设备，渣浆泵上常用的护套、叶轮和护板等过流件在工作时，受到高速高温强碱性并携带硬质颗粒的矿浆浆料冲刷，在冲蚀磨损、强酸或强碱腐蚀和气蚀的共同作用下，使得过流件表面材料损失严重，其护套、叶轮和护板等过流件在腐蚀性浆体冲蚀磨损的苛刻工况下，属于是大量消耗的易损件，寿命很短，这种情况导致生产受到很大影响，并造成金属大量浪费；同时由于频繁更换，造成设备乃至生产线停机，大大降低了生产效率，因而每年这一项的经济损失是巨大的。所以，研究和开发过流件耐磨材料来减少金属损失，延长渣浆泵的使用寿命是首要课题，也是目前国内外学者研究渣浆泵的重要内容。

目前，国内在渣浆泵过流件生产中，先后采用了普通白口铸铁、镍硬铸铁和高铬铸铁Cr₁₅Mo₃等耐磨材质，现在陶瓷材料、奥贝铸铁ADI、高分子材料和含Cr20％以上的高铬铸铁等新型材料也开始被局部使用。但是，已经研制出的硬镍、高铬、锰铜等合金铸铁，存在着以下不同的缺陷：(1)、低合金白口铸铁，成本低，使用寿命相对较短；(2)、镍硬铸铁，使用寿命长，镍资源少，价格高，不能大量使用；(3)、高铬铸铁，耐磨性高于合金白口铸铁，铬资源在丰富，价格适中，应用比较广泛；(4)、奥贝球铁ADI，综合性能优良，其硬度低于高铬铸铁，有优良的铸造性能，热处理工艺简单，重量轻，只用于小型渣浆泵；(5)、复合材料，具有优良的耐磨性、耐蚀性及耐冲击性，同时还具有制造成本低的特点，但生产工艺相对复杂；(6)、高分子材料，制备过程简单方便，节能，性能优越，但价格昂贵，生产成本会大幅提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于渣浆泵过流部件上的高铬铸铁的铸造及热处理工艺，以解决现有技术中由于频繁更换，造成设备乃至生产线停机，会降低生产效率及耐磨性差等问题。

为解决上述技术问题，本发明的用于渣浆泵过流部件上的高铬铸铁，由以下重量百分比含量的组分组成：C2.7-3.4，Cr26-28，Si0.3-0.5，RE0.02-0.04，Mo0.6-1.0，Cu0.6-0.8，Mn0.4-0.7，Ni0.6-0.8，W1.2-1.6，B0.03-0.05，Ti0.05-0.15，V0.05-0.15。

优选地，由以下重量百分比含量的组分组成：C3.0，Cr27，Si0.4，RE0.03，Mo0.8，Cu0.7，Mn0.6，Ni0.7，W1.4，B0.04，Ti0.09，V0.09。

一种用于渣浆泵过流部件上的高铬铸铁的铸造及热处理工艺，包括以下步骤：

(1)、造型：用树脂砂造型，在护套木型的隔舌处放置冷铁，填砂造型；造完型，铸型涂刷锆英粉酒精涂料，下芯、合箱等待浇注；

(2)、配料：回炉料30％，高碳铬铁12％，低碳铬铁12％，废钢40％，生铁6％；

(3)、感应电炉熔炼：将炉料熔清，取样化验，根据化验结果将铁水调整到要求成分，将铁水升温到1480℃-1520℃，然后加0.2％锰铁、再加0.1％硅铁脱氧，扒渣，最后加入0.4％钛铁、0.6％钒铁、0.3％稀土进行变质处理，用0.1％铝进行终脱氧；

(4)、浇注：将铁水温度控制在1360℃-1400℃进行浇注；

(5)、热处理：采用淬火加回火工艺，升温速度控制在30℃/h-40℃/h，在200℃-700℃温度区间，阶梯保温1-2小时，淬火温度980-1020℃，保温时间2-4小时；回火温度250℃，保温4-6小时。

采用本发明的积极效果是：1、本发明研究开发的高碳低硅多元合金化高铬铸铁的铸造工艺，浇注温度在1340-1360℃，出炉温度在1450-1470℃，采用随型冒口和铸钢涂料，加大浇口杯，快速浇注，放置外冷铁，在直浇口根部放置陶瓷过滤皿对铁液过滤，从而可以消除铸造缺陷；

2、本发明研究开发的高碳低硅多元合金化高铬铸铁的热处理工艺，采用淬火加回火工艺，升温速度控制在30℃/h～40℃/h，在200℃～700℃温度区间，阶梯保温1～2小时，淬火温度980-1020℃，保温时间在2-4小时之间；

3、本发明所研制的高碳低硅多元合金化高铬铸铁，具有优良的组织，洛氏硬度可达63HRC，冲击韧性(20℃冲击吸收能量)可达4.6J，使用寿命可以提高20％，其耐磨性、耐腐蚀性及使用寿命等性能得到大幅提高；