[发明专利]一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铬铸铁及其加工工艺，具体涉及一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁及其制备方法。

背景技术

高铬铸铁是高铬白口抗磨铸铁的简称，是一种性能优良而受到特别重视的抗磨材料。它以比合金钢高得多的耐磨性，和比一般白口铸铁高得多的韧性、强度，同时它还兼有良好的抗高温和抗腐蚀性能，加之生产便捷、成本适中，而被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料之一。

一般高铬铸铁，虽然碳化物呈非网状，分布的板条状M7C3型，其ak值已比Ni-Hard高，但生产中，为避免铸件不裂纹，通常不得不将C控制在≤2.8%，故基体中碳化物数量较少[为23%﹙重量百分数﹚]导致耐磨性能下降，达不到现有技术的要求。

发明内容

本发明目的是就以上现有技术的缺陷，提供一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁，其特征在于所述细晶非网状高铬铸铁的化学组成以质量百分比计为：C：3.2～3.6%，Mn：0.7～1.0%，Si：0.3～0.8%，Cr：14～17%，S：≤0.05%，P：≤0.1%，余量为铁。

所述细晶非网状高铬铸铁包括以下质量百分比含量组分组成：C：3.4%，Mn：0.8%，Si：0.6%，Cr：16%，S：0.03%，P：0.03%，余量为铁。

本发明还公开了一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）熔炼：先将灰生铁，钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填，将温度升高至1550～1650℃，出炉温度为1440～1480℃。

（2）变质处理：向铁水中加入稀土、锑、铜、铋，进行变质处理。

（3）镇静处理：将铁水包加入覆盖剂于铁水表面，镇静，浇注。

（4）热处理：先加热到1050℃进行淬火，然后650℃保温2小时，750℃保温1.5小时，850℃保温3小时，然后用380～400℃回火，时间控制在5～6小时。

本发明步骤2中的变质剂总质量分数为1.3～2.2%，其中稀土占总质量分数的0.7～1.0%，Ti占0.1～0.3%，Bi占0.2～0.4%，铜0.3～0.5%。

本发明步骤3中的浇注温度控制在1360～1420℃。

本发明的有益效果为：

1、材料冲击韧性达到10焦耳以上、抗拉强度达到600MP以上。

2、材料的耐磨性能提高2.5倍。

3、物理性能发生了重大变化，可进行火焰切割而不产生裂纹，材料的导热性能增强，马氏体形成时产生的内应力降低。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁，包括以下质量百分比含量组分组成：C：3.4%，Mn：0.8%，Si：0.6%，Cr：16%，S：0.03%，P：0.03%，余量为铁。

本发明的加工工艺为：包括以下步骤：

（1）熔炼：先将灰生铁，钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填，将温度升高至1550℃，出炉温度为1440℃。

（2）变质处理：向铁水中加入稀土、锑、铜、铋，进行变质处理。

（3）镇静处理：将铁水包加入覆盖剂于铁水表面，镇静，浇注。

（4）热处理：先加热到1050℃进行淬火，然后650℃保温2小时，750℃保温1.5小时，850℃保温3小时，然后用380℃回火，时间控制在5小时。

本发明步骤2中的变质剂总质量分数为1.3%，其中稀土占总质量分数的0.7%，Ti占0.1%，Bi占0.2%，铜0.3%；步骤3中的浇注温度控制在1360℃。

按照以上方法得到的多元低熔点的细晶非网状中铬铸铁20mm厚试块的测试硬度为HRC61，20mm×20mm×110mm无缺口试样的冲击韧性为13J／cm²。

实施例2

一种多元低熔点的细晶非网状高铬铸铁，包括以下质量百分比含量组分组成：C：3.6%，Mn：1.0%，Si：0.8%，Cr：17%，S：0.05%，P：0.1%，余量为铁。

本发明的加工工艺为：包括以下步骤：

（1）熔炼：先将灰生铁，钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填，将温度升高至1650℃，出炉温度为1480℃。