[发明专利]一种铬铁合金及其应用

说明书

本发明涉及一种铬铁合金，包括：铬、铁、锰、钼、铜、镍、碳，其中，各组分质量占比：铬占20％～30％，铁占60％～70％，锰占1％～3％，钼占％2～4％，铜占1％～2％，镍占1％～3％，碳占2％～5％。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，尤其涉及一种铬铁合金及其应用。

背景技术

合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用.同时，合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小，形状和分布的变化，对合金的性能也发生很大的影响。因此，利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相，再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求。

以铬和铁为主要成分的铁合金。是钢铁工业用的主要合金剂之一，除了主成分铬与铁外还含有碳、硅、硫、磷等杂质。铬铁含铬55％～75％，按含碳量分为高碳(4％～10％C)、中碳(0.5％～4％C)、低碳(>0.15％～0.5％C)和微碳(≤0.15％C)铬铁。高碳铬铁又称碳素铬铁，中、低、微碳铬铁又称精炼铬铁。

铬加入钢中能显著改善钢的抗氧化性，增加钢的抗腐蚀能力。在许多具有特殊物理化学性能的钢中都含有铬。钢中的铬是用铬铁添加的。高碳铬铁用作滚珠钢(0.5％～1.45％Cr)、工具钢、模具钢(5％～12％Cr)和高速钢(3.8％～4.4％Cr)的合金剂，可提高钢的淬透性，增加钢的耐磨性和硬度。铸铁中加入铬可提高硬度，改善耐磨性，含铬0.5％～1.0％便可改善其机械性能。高碳铬铁和炉料级铬铁大量用作冶炼不锈钢(AOD或VOD法)的炉料，降低生产成本。中、低碳铬铁用于生产中、低碳结构钢、渗碳钢，制造齿轮、高压鼓风机叶片、阀板等。微碳铬铁用于生产不锈钢、耐酸钢、耐热钢和电热合金等。

目前的铬铁合金的耐磨性和硬度还有改进空间，才能应用于更高要求的抗磨粒磨损工件中。

发明内容

本发明提供了一种铬铁合金，包括：铬、铁、锰、钼、铜、镍、碳，其中，各组分质量占比：铬占20％～30％，铁占60％～70％，锰占1％～3％，钼占％2～4％，铜占1％～2％，镍占1％～3％，碳占2％～5％。

较佳地，还包括：质量占比0.5％～2％的钛。

较佳地，还包括：质量占比0.1％～0.3％的钨。

较佳地，还包括：质量占比0.2％～0.3％的钒。

较佳地，铬的质量占比为20％～25％。

较佳地，铁的质量占比为65％～70％。

本发明还提供了上述铬铁合金作为高负荷耐磨材料的用途。

本发明提供的铬铁合金硬度高，耐磨性强，可应用于高要求的抗磨粒磨损工件中。

具体实施方式

本发明提供了一种铬铁合金的制备方法，包括：

步骤(1)：按照重量份数计，将50～80份高碳铬铁、10～20份高碳锰铁、10～20份钼铁、10～15份铜、10～15份镍，以及10～30份出铬剂进行熔炼处理，之后，再次投入250～350份高碳铬铁进行熔炼处理；

步骤(2)：向熔化状态的混合物中加入铝粉脱氧；

步骤(3)：金属结块处理，形成团块；

步骤(4)：烧结除渣，得到高铬合金。

较佳地，在步骤(1)中，熔炼的温度在1600～1700摄氏度，时间在50～100分钟。优选地，温度为1550～1650摄氏度，时间在85～100分钟。

较佳地，在步骤(2)中，结块处理的温度是1200～1300摄氏度，时间为30～50分钟。优选地，温度为1250～1300摄氏度，时间为30～35分钟。