[发明专利]一种铁合金制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属铸造领域，指一种铁合金制备方法。

背景技术

现机械等领域，为了提高加工速度及减少加工工序，许多部件采用铸造方式加工，特别是对一些结构复杂的部件，采用机械加工的工序非常复杂。铸造加工能够一次性成型，一直得到广泛应用。

另一方面，采用铸造加工方式，能够根据待加工产品的需要进行合金性能的调整，即通过改变合金中的材料组成来改善合金中的某些性能。现技术的铸造工艺中，为了改善或提高合金中的某项性能，一般是通过添加具有改善或提高这些性能的元素来实现，而这些能够改善性能的元素大部分属于贵金属元素或稀土元素，导致产品的生产成本提高。

如何能够通过采用一些价格低的元素来替代贵金属或稀土元素在合金中的性能是本领域技术人员面对的课题。

现有技术提出的采用价格低的元素替代贵金属或稀土元素的制备方法，技术方案是：

一种高耐磨性铁合金材料制备方法：

配料，按重量百分比包括有，0.8-1.2％的碳、0.6-0.65％的硅、1.1-1.3％的锰、1.4-1.6％的铬、0.1-0.2％的钼、0.05-0.1％的镍、0.8-1.2％的铝、0.3-0.5％的铜、0.02-0.03％的钛、0.03-0.06％的钒、0.0005-0.001％的铈、0.002-0.003％的硼、0.03-0.05％的钴，余量为铁及不可避免的杂质进行配料；

将经过计算得到的上述组成中的铁、硅、锰首先放入熔炼炉中熔化，然后依次加入铬、钼、镍钴铁合金、钛铁合金、硼、铜、钒铁合金、铈铁合金，并升温到1250-1350℃后加入铝，保温1-2小时；

将得到的合金液在1100-1150℃下进行浇铸，冷却到300-350℃后进行退火处理；将浇铸后的产品置于870-890℃的退火炉中，保温3-5小时出炉，采用空气冷却，空冷速度不超过1.2℃/分钟；

淬火处理，置于930-950的淬火炉中，保温2小时后进行淬火液恒温淬火处理，温度到180-200℃时进行回火处理；

回火处理，在温度为250±10℃的回火炉中保温2.5小时后自然冷却；并且淬火分二个阶段，第一个阶段为等温淬火，淬火速度为15-20/分钟；当温度下降到600-650℃时采用第二阶段淬火，淬火速度为3-5℃/秒。

通过以上技术方案生产的铁合金，其抗拉强度超过2000MPa；屈服强度达到1500-1800MPa；硬度大于95-102HRC。

通过上述技术方案所得到的铁合金的耐磨性能较高，完全能够起到用价格低的元素来替代贵金属及部分稀土的效果，但是再提高铁合金的性能如抗拉强度或屈服强度及硬度等，上述技术方案就无法实现。

发明内容

本发明的目的是对现有技术的制备方法提供改进技术方案，通过本技术方案，在不改变铁合金材料组成的情况下，能够提高铁合金的抗拉强度、屈服强度及硬度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铁合金制备方法，

熔炼，按配料将三分之一重量的铁、全部重量的锰、全部重量的铝及二分之一重量的铬，放入熔炼炉中熔化，在升温过程中，在700℃以下时采用的是加速度为1℃/分钟的形式升温，当温度在700-1350℃时，是以700℃时的升温速度匀速升温，保温0.5-1小时后使温度降低200-350℃；然后依次加入余下重量的铬、全部重量的钼、镍、钛、锆、硼及钴后再升温至1250-1350℃；然后再加入余下重量的铁、全部重量的碳、碲、硅及铈后维持1250-1350℃温度1-2小时；

浇铸，将铸模加热到500-700℃，将合金液在1100-1150℃下进行恒温浇铸，匀速冷却到300-350℃后进行退火处理；

退火，将浇铸后的产品置于870-890℃的退火炉中，保温3-5小时出炉，采用空气冷却，空冷速度不超过1.0℃/分钟；

淬火，置于930-950℃的淬火炉中，保温2小时后进行淬火液恒温淬火处理，温度到180-200℃时进行回火处理；

回火，在温度为250±10℃的回火炉中保温5-10小时后自然冷却。

所述配料按重量百分比为，0.8-1.2％的碳、0.6-0.65％的硅、1.1-1.3％的锰、1.4-1.6％的铬、0.1-0.2％的钼、0.05-0.1％的镍、0.8-1.2％的铝、0.3-0.5％的铜、0.02-0.03％的钛、0.01-0.03％的碲、0.03-0.06％的锆、0.0005-0.001％的铈、0.002-0.003％的硼、0.03-0.05％的钴，余量为铁及不可避免的杂质。