[发明专利]一种碳酸镧增韧高硬合金及其铸造和热处理方法

权利要求书

1.一种碳酸镧增韧高硬合金，其特征在于：合金各元素的质量百分含量为Cr：9.0～13.0，B：2.6～2.9，C：0.7～0.9，Nb：0.4～0.8，V：0.4～0.8，Mn的含量小于0.3，La：0.03～0.7，S、P：≤0.01，余量为Fe；其中C、B总质量百分含量为：3.3～3.6；C/Cr含量比：0.06～0.08；Nb、V的总总质量百分含量为：0.5～1.0。

2.如权利要求1所述的碳酸镧增韧高硬合金的铸造和热处理方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：

(1)Fe-碳酸镧粉末压块准备

采用铁粉与碳酸镧粉混合均匀后，模压成粉末压块，碳酸镧粉与铁粉的重量比为1:4～19，即形成Fe-3.06～12.16％La的Fe-碳酸镧混合压块，做为稀土La变质的载体；

(2)合金配料、熔炼与变质处理

按照Fe-Cr-B-C合金的成分要求配比称量好相应原材料后，再添加0.03～0.7％La元素变质：首先将Fe-碳酸镧粉末压块放置于炉底，然后放入铬铁、金属铬、硼铁、铌铁、钒铁和纯铁，采用感应炉熔炼制备合金，熔化温度为1550～1650℃；然后降低电炉功率，将熔体温度降至1300～1360℃，用配料总量0.1～0.15％的纯铝脱氧；继续保温静置约5～10分钟；

(3)浇铸

浇铸温度范围为1260～1320℃，设计的合金具有深度共晶成分，在普通砂模铸造条件下都能形成非平衡基体组织，通过各种方法铸造成型，为了避免发生热应力开裂，铸造完后开模温度低于200℃,自然冷却到环境温度；

(4)热处理

将铸件放入到箱式炉加热，加热温度为950～1060℃，保温时间为1～4h。加热升温速度不超过10℃/min；保温结束后，快速将铸件入5～15％的盐水或碱水淬火冷却，冷却过程中应不断搅拌，淬火冷却时间≥30min；然后在200～250℃回火处理2～4h,自然冷却到环境温度。

3.如权利要求2所述的碳酸镧增韧高硬合金的铸造和热处理方法，其特征在于：步骤(1)所述铁粉为纯度≥98.5％，粒度-100目的还原铁粉或者纯度≥99.0％，粒度-100目的水雾化铁粉，或者粒度-100目的合金铁粉。

4.如权利要求2所述的碳酸镧增韧高硬合金的铸造和热处理方法，其特征在于步骤(1)所述均匀混合为混筒式混料、V型混料或者搅拌混料。

5.如权利要求2所述的碳酸镧增韧高硬合金的铸造和热处理方法，其特征在于步骤(1)所述压坯为模压成形，压制压力为100～600MPa，或采取冷等静压方法。