[发明专利]一种过共晶耐磨高铬铸铁及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨高铬铸铁及其制备方法，特别涉及一种过共晶耐磨高铬铸铁及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。

背景技术

高铬铸铁中由于含有大量高硬度M₇C₃型碳化物而具有优良的耐磨性，目前已在冶金、矿山、建材、电力和化工等领域获得了广泛应用。为了提高高铬铸铁耐磨性，中国发明专利CN 104195420公开了一种高铬铸铁耐磨材料及热处理方法，以铁为主要原料，并配以碳、硅、锰、硫、磷、铬、钼、镍、铜为辅助原料，配制后熔炼铸造而成，其特征在于，熔液中各化学成分重量百分数具体为：C2.9-3.1％，Si0.5-0.8％，Mn0.8-1.0％，S0.02-0.05％，P0.02-0.05％，Cr19-21％，Mo1.7-1.9％，Ni0.5-0.7％，Cu0.2-0.5％，余量为Fe。该发明提高高铬铸铁的性能及使用效果，从而增加冶金、矿山、建材、煤矿等领域产量，延长设备的使用周期，使生产效率得到大大提高。中国发明专利CN 104164612还公开了一种高铬铸铁模具及其制备方法，各成分及其质量百分比为：C：2.4—2.5％、Cr：13—13.5％、Mn：0.8—0.9％、Si：1.05—1.1％、Cu：0.4—0.5％、Ni：0.5—0.6％、B：0.03—0.04％、Re：0.02—0.03％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。该发明的高铬铸铁模具，组织均匀，通过合理的配方设计，合理的熔炼、浇铸、热处理等加工工艺，避免了缩松、缩孔的产生，有效的提高模具的机械性能，硬度：63—65HRC，耐磨性好，韧性好，冲击值≥8J/cm²，使用寿命提高1.5—2倍，成本低。中国发明专利CN 104131219还公开了一种高铬铸铁铸件，由如下成分及其质量百分比组成：C：3.05—3.1％、Mn：0.76—0.8％、Si：0.6—0.7％、Cr：10.6—11％、B：1.2—1.4％、Cu：0.08—0.1％、V：1.2—1.4％、Ni：0.06—0.08％、P：≤0.02％、S：≤0.02％，余量为Fe。该发明通过合理改善高铬铸铁铸件的各成分配比，通过合理的熔炼、浇铸、热处理等加工工艺，提高了铸件的强度、韧性、耐磨性，通过浇铸时间、砂型温度的控制，防止缩松、缩孔的产生，也提高了铸件的韧性和耐磨性，抗拉强度为480—500MPa。中国发明专利CN 104131218还公开了一种特高铬铸铁，各成分及重量百分比为：C：2.9—3.0％、Cr：26—27％、Mn：0.8—0.9％、Si：1.05—1.2％、Cu：0.8—0.9％、Ni：0.8—0.9％、B：0.003—0.004％、Ti：0.01—0.02％、Re：0.025—0.035％、S：≤0.045％、P：≤0.055％；余量为Fe。该发明高铬铸铁通过合理配方设计、熔炼、变质、浇注、脱氧等加工工艺，让高铬铸铁具有良好的耐磨性、硬度、强度、耐腐蚀性、韧性，通过浇注时间、砂型温度的控制，有效的防止缩松、缩孔的产生，也提高了高铬铸铁的韧性和耐磨性，表面硬度60—63HRC，冲击值≥7J/cm²。中国发明专利CN 103993218还公开了大型磨机高铬铸铁沟槽衬板及其制备方法，包括以下重量百分比的化学成分：碳2.2—2.8％，硅0.3—0.8％，锰0.6—1.2％，铬15—20％，镁2.0—3.0％，钼0.3—1.0％，镍0.1—0.2％，铜0.3—0.8％，钒0.08—0.25％，硫0.005—0.025％，磷0.005—0.025％，钇0.005—0.03％，余量为铁。该发明使用寿命很长，在提高耐磨性的同时，冲击韧度也大大提高，满足大型磨机衬板的抗冲击性。中国发明专利CN 103409681还公开了一种高铬铸铁、由其制成的薄壁管件及该薄壁管件的制备方法。其中，高铬铸铁的原料组分按重量百分含量计配比如下：C：2.7％～3.4％，Cr：23％～32％，Mo：0.2％～0.4％，Ni：0.1％～0.3％，V：0.6％～1.1％，Mn：0.3％～0.5％，Si：0.8％～1.1％，P：≤0.05％，S：≤0.05％，以及余量的Fe；其中，Cr和C含量满足公式：4.2％≤[C]wt.％+0.0474×[Cr]wt.％≤4.5％。利用该发明提供的原料组分配比制备的高铬铸铁制得高铬铸铁薄壁管件，成品率高，且耐磨性能好，使得高铬铸铁的耐磨性能在薄型管件中充分发挥作用。中国发明专利CN 103266261还公开了一种高铬铸铁研磨体及其制备方法，所述研磨体按重量百分比的化学成分为：C：2.5～2.8％、Si≤0.5％、Mn：0.15～0.25％、Mo：0～2.5％、Cr：15～20％、Al：0.01～0.8％、Ni：0.05～0.10％、Re：0.1～0.2％、P≤0.05％、S≤0.05％，余量为Fe，该发明的主要特点是采用铸造磨球材质配方与热处理工艺科学的有效结合得到的纳米研磨材料硬度HRC≥65、破碎率≤0.3％，浇口中心与球心HRC差≤1.5，解决了耐磨材料铸造磨球行业研发中存在的铸造磨球硬度低，韧性差，耐腐蚀性弱，致密度低等技术难题。