[发明专利]一种合金增强型高碳基碳素钢铸件材料及其铸造方法

权利要求书

1.一种合金增强改性的高碳基碳素钢铸件材料，其特征在于，所述高碳基碳素钢铸件材料由高碳基碳素钢、掺杂微颗粒SiC的高镍基奥氏体不锈钢预处理料、大颗粒碳化硅以及金属锰经1400℃以上高温熔炼制得；其中，基于高碳基碳素钢原料的质量计，其他组分质量用量比为：掺杂微颗粒SiC的高镍基奥氏体不锈钢预处理料5-10％，大颗粒碳化硅0.1-0.2％，锰0.2-0.3％；

其中，所述高碳基碳素钢的碳含量范围为0.3-0.9％；

其中，所述高镍基奥氏体不锈钢原料，以质量％计含有碳0.1％以下；

其中，所述大颗粒碳化硅粒径范围100-300μm，微颗粒碳化硅粒径范围5-50μm；

其中，所述掺杂微颗粒SiC的高镍基奥氏体不锈钢预处理料通过如下步骤制备得到：

1) 在带有搅拌装置的真空熔炼炉中，将100份奥氏体不锈钢合金置于炉底并将10-30份微颗粒碳化硅粉置于上部加料仓，密封，抽真空；

2) 加热升温使得奥氏体不锈钢合金完全熔化后，开启搅拌对熔融合金以200-300rpm速率进行搅拌3-10min；随后适当升温增加炉体温度并缓慢分批加料微颗粒碳化硅粉，控制加料速度和加料面积使得加料均匀；加料完毕后维持炉体温度继续搅拌15-30min；

3) 降温50-100℃并降低搅拌速度至100-150rpm，进行低速搅拌10-15min，然后停止搅拌保温处理15-30min；保温后充入惰性气体使得炉内气压上升稳定到大气压后，出炉倒入模具中风冷至500-600℃，保温4-6h后继续风冷至100℃左右，然后水淬使其快速降温至室温，将所得合金锭块机械粉碎成颗粒态备用。

2.根据权利要求1所述的高碳基碳素钢铸件材料，其特征在于，所述高碳基碳素钢以质量％计含有：0.30％≤C≤0.60％，0.10％≤Si≤0.50％，0.50％≤Mn≤1.0％，S≤0.05％，P≤0.05％，Ni≤0.50％，Cr≤0.50％，Mo≤0.20％，且Ni、Cr、Mo总量小于1％，其余为Fe。

3.根据权利要求1所述的高碳基碳素钢铸件材料，其特征在于，所述高镍基奥氏体不锈钢原料以质量％计含有：C≤0.05％，Cr:15-18％，Ni:12-15％，Mo:2-3％，Si:0.5-1％，其余为铁和不可避免的杂质；且杂质中的P≤0.03％，S≤0.03％。