[发明专利]一种烧结机栏板用耐裂球铁及其制造方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种铸铁材料及其制造方法，特别是烧结机台车栏板专用球铁及其制造方法。

技术背景  铸铁是钢铁工业中重要的铁碳合金。目前烧结机台车体与台车栏板通常采用铸铁制造。近十几年在我国装机钢铁企业烧结机台车、炉篦条与台车栏板在运行中发生多起开裂事故。主要原因是烧结过程中栏板由于长期的承受循环热载荷，传统的材料栏板耐热开裂能力不强，一旦栏板发生开裂，影响烧结生产效率。轻度裂纹造成漏风，重度裂纹使栏板发生破环，影响烧结产品的质量和工作效率。

发明内容  本发明的目的在于提供一种耐热、抗疲劳、抗开裂的烧结机栏板用耐裂球铁及其制造方法。本发明主要是在普通球铁基础上添加适量的铬、钼与铌进行合金化，通过砂型保温时效与均匀化退火及空冷工艺获得烧结机台车栏板用耐裂球墨铸铁。

本发明的烧结机台车栏板用耐裂球铁，其主要化学成分重量百分比wt%为：C3.0-3.8、Si2.5-3.2、Cr0.25-0.35、Mn0.32-0.60、Cu0.15-0.25、Mo0.20-0.40、Nb0.06-0.15、RE0.02-0.05,其余主要为Fe及不可避免的微量杂质元素。

本发明的烧结机台车栏板用耐裂球铁的制造方法如下：

1、加料：用料罐把生铁、铬铁、钼铁、硅铁、锰铁、铌铁、混合稀土等金属原料加入电弧炉；

2、冶炼：通电加热金属原料使其全部熔化，熔炼温度1400～1600℃。

3、浇注：将上述铁水在温度1400～1600℃浇注成铸件，铸件在砂型中保持24-72h后,开模取出铸件；

4、热处理：将上述铸件在温度300-450℃，保温3-6h后，空冷至室温。

在球墨铸铁中适量添加的Cr可以有效提高球铁的抗氧化，但是Cr是非石墨形成元素，Cr元素不易添加过量，否则影响球墨铸铁的石墨化效果。Mo、Nb元素的添加可有效提高球铁的强度与硬度，同时可细化铸铁中石墨。在普通球铁基础上，合理适当添加部分合金元素，可提高球铁的耐热载性能，延缓球铁热疲劳开裂。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

能有效细化球铁组织，且保证良好的石墨球化效果，提高其强度、塑性和抗热疲劳开裂性能，增加抗氧化性，延长烧结机台车栏板的使用寿命。传统球铁台车栏板一般连续工作4800-7200h出现深度裂纹，而本发明球铁栏板连续工作9000h后，未发现裂纹出现。

具体实施方式：

实施例1：

首先将生铁、铬铁、钼铁、硅铁、锰铁、铌铁、混合稀土等金属原料加入电弧炉，加热使其全部熔化，熔炼温度1400℃左右；将上述铁水在温度1400℃浇注成铸件，并将该铸件在沙型模中保持24h后开模取出铸件；然后加热到300℃，保温6h后退火，空冷至室温。上述烧结机台车栏板用耐裂球铁，其主要化学成分(wt%)为：C3.0、Si2.5、Cr0.25、Mn0.32、Cu0.15、Mo0.20、Nb0.09、RE0.02，其余主要为Fe及不可避免的微量杂质元素。

力学性能与石墨球化率

实施例2：

首先将生铁、铬铁、钼铁、硅铁、锰铁、铌铁、混合稀土等金属原料加入电弧炉，加热使其全部熔化，熔炼温度1520℃左右；将上述铁水在温度1500℃浇注成铸件，并将该铸件在沙型模中保持42h后开模取出铸件；然后加热到380℃，保温4h后退火，空冷至室温。上述烧结机台车栏板用耐裂球铁，其主要化学成分(wt%)为：C3.4、Si3.0、Cr0.3、Mn0.45、Cu0.2、Mo0.35、Nb0.06、RE0.04、其余主要为Fe及不可避免的微量杂质元素。

力学性能与石墨球化率

实施例3：

首先将生铁、铬铁、钼铁、硅铁、锰铁、铌铁、混合稀土等金属原料加入电弧炉，加热使其全部熔化，熔炼温度1600℃左右；将上述铁水在温度1600℃浇注成铸件，并将该铸件在沙型模中保持72h后开模取出铸件；然后加热到450℃，保温3h后退火，空冷至室温。上述烧结机台车栏板用耐裂球铁，其主要化学成分(wt%)为：C3.8、Si3.2、Cr0.35、Mn0.60、Cu0.25、Mo0.40、Nb0.15、RE0.05、其余主要为Fe及不可避免的微量杂质元素。

力学性能与石墨球化率