[发明专利]一种增强高铬铸铁耐磨性的粉体及制备方法和耐磨铸件

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高铬铸铁的添加剂及铸件，尤其是一种增强高铬铸铁耐磨性的粉体及制备方法和耐磨铸件。 

背景技术

在现有技术中，公知的技术是在用的高铬铸铁，由于高铬铸铁具有优良的耐磨性能，使目前大部分抛丸机等磨机都是采用高铬铸铁材料加工制造。然而，在实际工程应用过程中，要得到完全马氏体难度很大，马氏体的形貌也难以控制，致使高铬铸铁在摩擦磨损特别是在冲击摩擦磨损情况下很容易从铸造缺陷部位层层剥落，造成铸件的磨损失效，这是现有技术所存在的不足之处。 

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种增强高铬铸铁耐磨性的粉体及制备方法和耐磨铸件的技术方案，该方案采用粒度为纳米级的Fe₃Al金属间化合物固态粉体，用来增强高铬铸铁的耐磨性，采用球磨法制备纳米级的Fe₃Al粉体。再用纳米级的Fe₃Al粉体在高铬铸铁浇铸时使用悬浮浇铸法加入到铸件中，制成耐磨铸件。 

本方案是通过如下技术措施来实现的： 

增强高铬铸铁耐磨性的粉体，其特点是粉体的组成按重量份有纯度为99.5%的Fe粉6-7份和纯度为99.9%的Al粉3-4份的混合金属粉体，再加混合金属粉体重量二十分之一的分散剂Y₂O₃，混合成粒度为20-100纳米的Fe₃Al粉体。

增强高铬铸铁耐磨性粉体的制备方法，其特点是粉体的加工步骤如下： 

一. 取纯度为99.5%的Fe粉6-7份和纯度为99.9%的Al粉3-4份，混合成金属粉体；

二. 取步骤一金属粉体重量二十分之一的分散剂Y₂O₃混合到步骤一的金属粉体内，并充分混合均匀成混合粉体；

三. 将步骤二的混合粉体置入球磨罐内，加入按磨球与混合粉体的重量比为十比一的比例加入Al₂O₃磨球，并向球磨罐内充入氩气20-40分钟，充气后密封球磨罐；

四. 将球磨罐置于球磨机上进行球磨一小时停机，停机一小时后继续球磨10-20小时，取出球磨罐静置3小时并冷却至室温；

五. 在真空条件下，打开球磨罐，分离出球磨的混合粉体成粒度为20-100纳米的Fe₃Al粉体；

六. 将步骤五获得的Fe₃Al粉体，在真空条件下进行700-770℃退火处理，保温55-90分钟后，冷却至室温，获得成品Fe₃Al粉体。

    该方法的具体特点还有，步骤一所述的Fe粉和Al粉的粒度为200目。步骤三所述的磨球是直径10毫米的磨球1份，直径5毫米的磨球3-6份，直径3毫米的磨球6-12份混合的磨球。步骤四所述的球磨机的转速为每分钟280-370转。步骤六所述退火处理的加热速度为每分钟200℃。 

利用增强高铬铸铁耐磨性粉体的耐磨铸件，其特点特征是利用悬浮浇铸法，在浇铸过程中，将粒度为20-100纳米的0.5-1.1份Fe₃Al金属间化合物固态粉体，加入到60份1380-1440℃的高铬铸铁金属液中，浇铸后得到的铸件既是耐磨铸件。