[发明专利]一种用于钢管内衬的合金抗磨铸铁

说明书

本发明提供一种用于钢管内衬的合金抗磨铸铁，所述铸铁的化学成分（质量百分数）为：C：3.4～4.0%，Cr：22～24%，Mn：1.8～2.2%，W：0.1～0.2%，Si：0.3～0.7%，S≤0.06%，P≤0.06%，其余为Fe；上述配方的制备工艺为：制作砂型、配料、熔炼、浇注、打磨、淬火、回火。本方案通过调节抗磨铸铁材料中的合金种类及含量，在满足抗磨铸件优越耐磨性的前提下，减少贵重合金含量，降低生产成本，并且减少铸件裂纹。从而大大降低生产成本，且生产和使用过程中不易产生裂纹。

技术领域

本发明涉及合金制造技术领域，尤其是指一种用于钢管内衬的合金抗磨铸铁。

背景技术

应用于混凝土泵送设备上输送管道的抗磨内衬。在输送过程中，内衬（铸件）一方面要承受混凝土对铸件的磨损，另一方面要承受空间侧向压力。输送管道使用寿命长短一直是泵送设备研究课题，目前泵送设备输送管道采用的材质主要包括耐磨钢、抗磨铸铁件、复合材料等，其中抗磨铸铁通过添加合金元素，来提高耐磨性和应用性能，在我国面临匮乏的合金元素情况下，不能体现良好的性价比优势。目前内衬的抗磨铸铁材料，以高碳高铬并且添加高含量贵金属（钼、钒、镍等）合金，来提高材料的耐磨性。高含量贵金属合金的使用，使得生产成本高，生产过程中容易产生裂纹，使用过程中也经常产生脆断现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于钢管内衬的具备高耐磨性的合金抗磨铸铁。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种用于钢管内衬的合金抗磨铸铁，所述铸铁的化学成分（质量百分数）为：C：3.4～4.0%，Cr：22～24%，Mn：1.8～2.2%，W：0.1～0.2%，Si：0.3～0.7%， S≤0.06%，P≤0.06%，其余为Fe；

上述配方的制备工艺为：制作砂型、配料、熔炼、浇注、打磨、淬火、回火。

所述的制备工艺为：

1）、制作砂型：用造型机将覆膜砂制作成砂型，将镇静好的铁水浇入砂型中，可形成耐磨铸件产品；

2）、配料：使用高碳铬铁、钨铁，废钢和增碳剂等常规原材料，按各元素化学成分进行配料；

3）、熔炼：配好的原材料按规定顺序添加到中频炉内，出炉时镇静一分钟，及时扒渣；

4）、浇注：将铁水倒入砂型中，形成耐磨铸件产品；

5）、打磨：待耐磨铸件冷却后，对耐磨铸件进行打磨处理；

6）、淬火：经淬火后，硬度可提高到63～66HRC；

7）、回火：降低铸件淬火产生的内应力。

本发明的技术关键点在于：

1）、高的碳含量和高的铬含量的组合，形成数量足够的特殊碳化物，使铸件具有高耐磨性；

2）、加入少量的钨，在金属高温液体中形成高熔点的碳化钨微粒，成为金属结晶的晶核，使金属的晶粒显著细化，从而改善材料的韧性，使材料能够承受混凝土的冲刷，并且不易产生裂纹。

附图说明

图1为本发明的制备工艺图。

具体实施方式

下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1，本实施例所述的一种用于钢管内衬的合金抗磨铸铁，所述铸铁的化学成分（质量百分数）为：C含量：3.45%，Cr含量：24%，Mn含量：1.9%，W含量：0.15%，Si含量：0.6%， S含量：0.04%，P含量：0.06%，其余为Fe。按照化学成分配好原材料，熔炼后镇静一分钟，倒入吊包，浇注到砂型中，经打磨后，装筐推入淬火炉淬火，回火后为成品。

抗磨铸件的性能指标为：硬度63HRC。

本方案通过调节抗磨铸铁材料中的合金种类及含量，在满足抗磨铸件优越耐磨性的前提下，减少贵重合金含量，降低生产成本，并且减少铸件裂纹。从而大大降低生产成本，且生产和使用过程中不易产生裂纹。