[发明专利]一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料及其制备方法，以质量百分数计，化学成分中，含有：C 3.0％‑3.4％，Cr 18％‑24％，Ni 1％‑2％，W 0.8％‑1.2％，残留RE 0.01％‑0.02％，其余为Fe。通过上述技术方案，本发明可有效提高渣浆泵过流部件的强度、硬度及耐磨性，同时提高铸造性能；使其使用寿命为其他的2‑3倍；可取代Mo、Ni、Ti、Cu、V等贵金属；价格低廉，节约成本。

技术领域

本发明属于耐磨材料领域，具体涉及一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料及其性能分析。

背景技术

据统计，我国每年消耗的金属耐磨材料约300万吨以上，其中相当一部分应用于渣浆泵，渣浆泵(slurry pump)从工作原理上讲属于离心泵，从概念上讲指通过借助离心力(泵的叶轮的旋转)的作用使固、液混合介质能量增加的一种机械，将电能转换成介质的动能和势能的设备。主要适用于:矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行业领域。

渣浆泵的主要工作的过流部件是泵体、叶轮和蜗壳，泵体内的叶轮装置位于轴上，并与电机连接形成一个整体。当电机带动叶轮旋转时，叶轮中的叶片迫使流体旋转，从而迫使流体的压力势能和动能增加。与此同时，流体在惯性力的作用下，从中心向叶轮边缘流去，并以很高的的速度流出叶轮，经过排出管路达到输送的目的。

过流部件(泵体、叶轮和蜗壳)目前用高铬铸铁(KmTBCr26)生产。但这些材料的韧性仍嫌较低(10×10×55mm无缺口试样的冲击值≤7.3J/cm2)容易开裂，不利于铸造，而且含钼、铜等合金元素，生产成本较高。因此这类高铬铸铁仍有待进一步改进和完善。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是制备一种成本低和性能好的新型耐磨复合材料，所制备一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料具有强度、硬度高和耐磨性好、铸造性能好等。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料，以质量百分数计，化学成分中，含有：C 3.0％-3.4％，Cr 18％-24％，Ni1％-2％，W 0.8％-1.2％，残留RE 0.01％-0.02％，其余为Fe。

本发明还提供一种前文所述的用于渣浆泵高韧性高铬铸铁材料的制备方法，熔炼过程包括：

1)先加入废钢和生铁熔清，再加入铬铁、钨铁、镍调整铁水成分；

2)在出铁前5-10钟内先后加入锰铁和硅铁；

3)在出铁前1-3分钟加入0.04％-0.06％纯铝脱氧；

4)铁水出炉温度控制在1480-1500℃左右；

5)在包内冲入0.2％-0.5％高效稀土复合变质剂进行孕育处理；

6)往包内撒入适量保温聚渣剂覆盖，并镇静5分钟左右，扒渣；

7)铁水浇注温度控制在1380-1420℃左右。

进一步地，熔炼过程在酸性中频电炉中进行。

更进一步，还包括对浇注冷却后的铸件进行清理的步骤。

优选地，还包括对浇注后冷却的铸件进行热处理的步骤。

优选地，热处理在台车式电阻炉内进行。

优选地，热处理工艺为正火空冷+回火空冷。

热处理的工艺为：于960-1060℃保温2-6h，出炉空冷；再在200-300℃保温2-8h，出炉空冷或炉冷。

通过上述技术方案，本发明可有效提高渣浆泵过流部件的强度、硬度及耐磨性，同时提高铸造性能；使其使用寿命为其他的2-3倍；可取代Mo、Ni、Ti、Cu、V等贵金属；价格低廉，节约成本。