[发明专利]一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺

说明书

本发明一种耐磨材料的生产工艺，公开了一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺，其包括以下步骤：S1、原料熔炼，先称取23‑25Cr、3.1‑3.2C、1.3‑1.5Mn、0.9‑1.1Cu、0.48‑0.58Mo、0.6‑0.8Si、0.4‑0.6Ni，然后在感应电磁炉内控制一定功率进行熔炼；S2、在浇注温度为1380～1400℃下进行浇注；S3、热处理，包括退火、淬火和回火。本发明提供的一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺，其制造的高铬铸铁材料具有良好的力学性能、较高的显微硬度、优异的耐磨性能和均较佳的耐磨性能和较大的冲击韧性值。

技术领域

本发明涉及一种耐磨材料的生产工艺，尤其涉及了一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺。

背景技术

高铬铸铁是一类应用非常广泛的重要耐磨材料，其硬度通常高达HRC63，有很高的硬度、良好的显微组织，其优异的耐磨性能得到越来越广泛的关注，能够广泛用于磷化工、有色冶炼、水泥、火力发电、矿山的耐磨件。

但是由于马氏体+残余奥氏体基体吸收冲击和应力的能力有限，最理想状态也仅能到20J/cm 2，使高铬铸铁的韧性偏低，因而易导致过早发生断裂失效的问题，这就限制了高铬铸铁在大冲击和大应力情况下的使用，如果能较好的利用高铬铸铁的优异耐磨性又能提高其冲击韧性值，则将极大地扩大该系列材料的使用领域。

发明内容

本发明针对现有技术中因韧性不足而过早发生断裂失效的问题，提供了一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种耐磨高铬铸铁材料的生产工艺，包括以下步骤：S1、原料熔炼；S2、浇注；S3、热处理，步骤S1、原料熔炼，具体包括以下步骤：

步骤(1)、按质量百分比称取23-25Cr、3.1-3.2C、1.3-1.5Mn、0.9-1.1Cu、0.48-0.58Mo、0.6-0.8Si、0.4-0.6Ni，其余为Fe；

步骤(2)、将步骤(1)中称取的配料放入感应电磁炉中熔炼，先采用45KW的功率送电，待炉料全部沉入液面后，减小送电功率至25KW，得到铁水，并控制铁水温度在1500-1520℃；由于铸件在出炉、变质处理以及浇注时的温降会比较大，因而在熔炼时稍微提高铁水温度，使其控制在1500-1520℃，在该温度范围之外的温度都会导致材料的硬度和冲击值有所下降。

步骤S2、浇注，将步骤S1中制得的铁水浇注到预制好的模具内成型，浇注温度控制在1380～1400℃，得到铸件；该浇注温度是经过试验研究得到的最佳温度，当浇注温度低于1380℃时，铁水充型困难，造成试样表面有许多折皱，从而减小有效断面积，降低冲击值；当浇注温度高于1400℃时，会使得试样的晶粒随着浇注温度的升高而逐渐粗大，中心的显微疏松倾向增大，从而导致冲击值严重下降。

步骤S3、热处理，具体包括以下步骤：

步骤(1)、退火：将步骤S2得到的铸件装入热处理炉，将炉内温度先升温至400-450℃，然后保温1-2h，然后再升温至600℃，再保温1-2h，之后以不超过150℃/h的温升速度，将炉温快速升至970℃后进行4h的保温，而后停止加热，待炉温自然降至800℃后控制热处理炉以10～15℃/h的温降速度将炉温降至700～720℃，并在此温度保温4～6h后停炉；

步骤(2)、淬火：以50℃/h的温升速度将炉温升至600℃，且在升温至200℃、400℃、600℃时分别保温1.5h，然后以100℃/h的温升速度将炉温升至淬火温度950℃后保温2-4h；

步骤(3)、回火，以200℃回火，之后出炉空冷，即得耐磨高铬铸铁材料。作为优选，浇注之后在感应电磁炉内加入1.2％的Re和0.06％的B-Fe进行变质处理。因而经变质处理后，能够使得该高铬铸铁的硬度和冲击值大幅度提高，且能够使其显微组织明显细化。