[发明专利]一种细晶非网状低铬铸铁及其加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低铬铸铁及其加工工艺，具体涉及一种细晶非网状低铬铸铁及加工工艺。

背景技术

铬系铸铁是目前国内外应用十分广泛的耐磨材料之一，已广泛应用于冶金，水泥，电力等工业部分。对于高铬铸铁，国内外已经具有广泛的研究与应用。但是国内铬资源较缺乏，并且高铬铸铁的生产成本较高，高铬铸铁中Cr／C比高。而且通常铸造条件，低铬铸铁碳化物多以蜂窝状的共晶莱氏体组织存在，严重割裂基体，导致脆性大、韧性低和耐磨性差。大量的研究表明，采用变质处理技术，能改善低铬铸铁碳化物的形貌与分布，配合适宜的热处理工艺，获得具有优良综合力学性能的低铬铸铁，使的在一些耐磨件的应用中，可以采用生产成本低的低铬铸铁来代替合金钢甚至中高铬铸铁。

发明内容

本发明的目的是就以上现有技术的缺陷，提供了一种细晶非网状高铬铸铁及加工工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种细晶非网状低铬铸铁，其特征在于：由以下质量百分比含量组分组成：C：2.5～2.8%，Cr：1.5～2.5%，Mn：0.8～1.6%，Mo：0.3～0.4%，Ni：0.3～0.4%，稀土：0.15～0.20%，碱金属盐：0.10～0.15%，余量为铁。

所述细晶非网状低铬铸铁由以下质量百分比含量组分组成：C：2.5%，Cr：1.5%，Mn：0.8%，Mo：0.3%，Ni：0.3%，稀土：0.15%，碱金属盐：0.10%，余量为铁。

一种细晶非网状低铬铸铁的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采用生铁、废钢、铬铁、锰铁等作原料，在中频感应电炉中进行熔炼，温度升高至1500～1600℃，出炉温度为1400～1460℃。

（2）变质处理：向铁水中加入0.15～0.20%稀土和0.10～0.15%碱金属复合变质剂进行变质处理。

（3）镇静处理：将铁水包加入覆盖剂于铁水表面，镇静，浇注。

（4）热处理：在进行淬火处理前，低铬铸铁980℃退火6.5小时，然后再氮气的保护下，800℃保温2h，820℃保温2h，850℃保温2h后采用一种醚类有机淬火液淬火，250～350℃回火，时间控制在2小时左右。

所述碱金属盐为K、Na盐。

所述细晶非网状低铬铸铁的加工工艺中步骤3的醚类有机淬火剂为PAG淬火液。

本发明的有益效果为：利用我国丰富的锰资源，减少铬铸铁中铬的使用，降低了抗磨铸铁的生产成本，提高了抗磨铸铁的性价比；材料的冲击韧度达到10J／cm²，抗拉强度达到600MP以上；材料的硬度提高了2倍。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

一种细晶非网状低铬铸铁，由以下质量百分比含量组分组成：C：2.5%，Cr：1.5%，Mn：0.8%，Mo：0.3%，Ni：0.3%，稀土：0.15%，K、Na碱金属盐：0.10%，余量为铁。

本发明的加工工艺为：包括以下步骤：

（1）采用生铁、废钢、铬铁、锰铁等作原料，在中频感应电炉中进行熔炼，温度升高至1500℃，出炉温度为1400℃。

（2）变质处理：向铁水中加入0.15%稀土和0.10%碱金属复合变质剂进行变质处理。

（3）镇静处理：将铁水包加入覆盖剂于铁水表面，镇静，浇注。

（4）热处理：在进行淬火处理前，低铬铸铁980℃退火6.5小时，然后再氮气的保护下，800℃保温2h，820℃保温2h，850℃保温2h后采用一种PAG淬火液，250℃回火，时间控制在2小时左右。

按照以上方法得到的多元低熔点的细晶非网状低铬铸铁20mm厚试块的测试硬度为HRC45，20mm×20mm×110mm无缺口试样的冲击韧性为8.5J／cm²。

实施例2

一种细晶非网状低铬铸铁，其特征在于：由以下质量百分比含量组分组成：C：2.6%，Cr：1.8%，Mn：1.0%，Mo：0.35%，Ni：0.35%，稀土：0.18%，K、Na碱金属盐：0.12%，余量为铁。

本发明的加工工艺为：包括以下步骤：

（1）采用生铁、废钢、铬铁、锰铁等作原料，在中频感应电炉中进行熔炼，温度升高至1550℃，出炉温度为1450℃。

（2）变质处理：向铁水中加入0.18%稀土和0.12%碱金属复合变质剂进行变质处理。