[发明专利]一种提高高铬铸铁合金耐磨性的加工方法

说明书

本发明属于高铬铸铁合金加工技术领域，具体涉及一种提高高铬铸铁合金耐磨性的加工方法，包括配料、高铬铸铁合金胚件制备、加工件制备、高频感应熔覆以及保温处理。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过调整高铬铸铁合金胚件的原料配比，并在浇筑前用硫磺粉调质，配合热处理工艺，能够避免奥氏体中析出较多的碳化物，凝结组织细小，具有较好的力学性能，提高铬铸铁合金胚件的硬度，然后利用混合剂对高铬铸铁合金件表面进行了改性，铬和锰的流动性增强，熔覆层中的元素均匀分布，熔覆层内的残余应力变小，在保证高铬合金铸铁高硬度的同时，提高了高铬合金铸铁的吸收抗冲击能力，进而提高其耐磨性，适于推广使用。

技术领域

本发明属于高铬铸铁合金加工技术领域，具体涉及一种提高高铬铸铁合金耐磨性的加工方法。

背景技术

耐磨材料被广泛的应用于工业生产的各个领域，而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加所造成的经济损失相当惊人，据统计，世界工业发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗上磨损的，我国尽在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，每年由于工件磨损和腐蚀造成的损失约400亿美元，因此，发展耐磨材料，对国名经济的发展有着重要的意义，近年来，针对设备磨损的具体工况和资源情况，开发出多种新型耐磨材料，主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列，高、中、低碳低合金钢系列，铬系抗磨白口铸铁系列等，其中铬系抗磨白口铸铁，尤其高铬白口铸铁硬度通常高达HRC63，有良好的纤维组织，有优异的耐磨性，但是由于马氏体和参与奥氏体基体吸收抗冲击能力有限，其耐磨性偏低，限制了高铬铸铁的使用环境，因此需要对如何提高高铬白口铸铁的耐磨性进行研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高高铬铸铁合金耐磨性的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高高铬铸铁合金耐磨性的加工方法，包括以下步骤：

（1）配料：高铬铸铁合金按元素配比包括，碳0.8-1.2%、硅0.6-0.8%、铬18-22%、锰2.2-3.2%、钒0.2-0.6%、磷0.01-0.03%、镍0.4-0.8%、钼0.2-0.5%、氮0.2-0.4%、锌0.06-0.08%，余量为铁和不可避免的杂质；

（2）按照原料配比准备原料后混合，在高温氮气保护气氛中将其完全熔化后得到钢液，在其中加入相当于其重量0.01-0.03%的硫磺粉，搅拌3-5分钟后浇注，待其完全凝固后开模，炉冷至室温后得到高铬铸铁合金胚件；

（3）将所得高铬铸铁合金胚件在电炉中经两次热处理后空冷至室温，用砂纸打磨、抛光后烘干，得到加工件；

（4）将所得加工件置于75-85℃的干燥箱中，保温6-8小时后，在加工件表面涂覆混合剂，混合剂厚度为400-600μm，然后在真空加热设备中进行高频感应熔覆，具体内容为：在真空度为55-75Pa的条件下，启动高频感应熔覆设备，在50-60s时间内将电流从300-360A升高至880-900A，保温60-80s，在40s内将电流降至500-520A后关闭高频感应设备，冷却至室温即可；

其中，所述混合剂包括以下重量份的原料：22-26份镍60、1-3份碳化硼粉末、4-6份碳化钨粉末、1-2份铅粉末、10份粘结剂；

（5）将上述处理后的高铬铸铁合金件放入电炉中，在温度为340-380℃的条件下保温2-4小时，降温后即得。

作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）的融化温度为1520-1540℃。

作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（3）中热处理内容包括：第一次热处理，升温至750-780℃，保温1-2小时，完成后升温至980-1020℃，保温30-40分钟，降温至920-930℃，保温1-2小时，冷却至室温；第二次热处理，在温度为650-680℃，保温3-4小时，水冷至室温，然后加热至520-540℃，空冷至室温即可。