[发明专利]低碳型铬锰钨抗磨铸铁

说明书

技术领域

本发明涉及一种高铬抗磨铸铁，适用于中等应力磨料磨损条件下工作的机械构件和研磨体，如：破碎机的衬板、锤头，大型球磨机或自磨机的大尺寸磨球或研磨体等。

背景技术

高铬抗磨铸铁中的铬锰钨系抗磨铸铁(专利号：ZL98112329.5)具有优良的耐磨性、韧性、淬透性及耐腐蚀性，并且生产成本较低，使用范围比其它类型的高铬铸铁更宽广。在冶金、矿山、建材、火力发电等行业，该新材料得到了迅速的推广应用。

铬锰钨系抗磨铸铁的不足之处是只适用于低应力磨料磨损工作条件，不能适用于中等应力磨料磨损工作条件，例如自磨机的磨球，它的直径为150-200毫米，磨球尺寸较大造成冲击应力较大，用目前的高铬铸铁制作的磨球，使用中会产生大量的破碎现象；一些球磨机，需使用直径为130毫米的磨球，如果选用目前的高铬铸铁制作使用中会产生磨球表层剥落的现象；一些破碎机，由于矿石粒度较大造成冲击应力较大，选用目前的高铬铸铁制作衬板或锤头，使用中会产生断裂现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨性适中、韧性更高，并且保持优良淬透性及耐腐蚀性的低碳型铬锰钨抗磨铸铁。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在铬锰钨系抗磨铸铁的基础上，降低碳含量、铬含量及钨含量，适当降低锰含量，提供一种低碳型铬锰钨抗磨铸铁，其化学成分(重量计)为：C＝2.0-2.4％，Cr＝12-15％，Mn＝2.1-3.0％，W＝0.1-0.8％，Si≤1.0％，P≤0.06％，S≤0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质。

采用如上技术方案提供的一种低碳型铬锰钨抗磨铸铁与现有技术相比，技术效果在于：这种高铬抗磨铸铁可在一定范围内替代耐磨铸钢、耐磨球墨铸铁，提高相关机械构件或研磨体的使用寿命，从而减少金属材料消耗，减少金属材料生产的电力消耗，并且为机械构件或研磨体的用户降低成本，提高生产率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

所述的一种低碳型铬锰钨抗磨铸铁的化学成分设计为(重量计)：C＝2.0-2.4％，Cr＝12-15％，Mn＝2.1-3.0％，W＝0.1-0.8％，Si≤1.0％，P≤0.06％，S≤0.06％，其余为Fe和杂质。

本发明所述的一种低碳型铬锰钨铸铁各成分范围限定理由为：

C：2.0-2.4％

碳的主要作用是形成高硬度的碳化物，从而获得良好的耐磨性。碳含量过低，碳化物数量则过少，耐磨性则下降过多；碳含量高于2.4％，碳化物数量则比较多，材料的韧性随之下降。

Cr：12-15％

铬的主要作用是与碳形成高硬度的特殊碳化物，提高材料的耐磨性。铬含量与碳含量的比值低或高，都会改变碳化物的类型，导致碳化物的硬度下降。

Mn：2.1-3.0％

锰的主要作用是提高材料的淬透性，并在材料中保持一定数量的残余奥氏体，使尺寸较大的构件具有较高的心部硬度和韧性，表层有一定的加工硬化能力。锰含量过低，材料的加工硬化能力下降，锰含量过高，材料的残余奥氏体过多使硬度下降，都会显著降低材料的耐磨性。

W：0.1-0.8％

与铬锰钨系抗磨铸铁不同，本发明中钨的主要作用是细化共晶碳化物，从而改善材料的韧性。

利用钨的高熔点细化共晶碳化物，效果优于其它合金元素，且钨元素不易氧化，细化共晶碳化物的效果稳定。钨的含量过低，细化共晶碳化物的效果不明显，钨量过高则增加生产成本并且降低材料的韧性。

控制Si≤1.0％，P≤0.06％，S≤0.06％，目的在于减少它们对韧性的影响。

实施例1：

采用现有的原材料，应用普通冶炼技术，试制一批铸件，其化学成分(重量计)范围为：C＝2.0-2.4％，Cr＝12-15％，Mn＝2.1-2.5％，W＝0.1-0.5％，Si≤1.0％，P≤0.06％，S≤0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质。

实施例2：

采用现有的原材料，应用普通的冶炼技术，试制一批铸件，其化学成分(重量计)范围为：C＝2.0-2.4％，Cr＝12-15％，Mn＝2.1-2.5％，W＝0.5-0.8％，Si≤1.0％，P≤0.06％，S≤0.06％，其余为Fe和不可避免的杂质。

实施例3：