[发明专利]一种Si‑Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法

摘要

一种Si‑Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法，属于铸造技术领域。采用质量分数为88.3‑89.6％的Q12球墨铸铁用生铁、4.0‑4.3％氮化锰铁、2.0‑2.5％硅铁、0.65‑0.80％增碳剂、1.2‑1.4％碳素铬铁、0.7‑0.9％硅钙钡合金、1.00‑1.15％铜镁合金、0.30‑0.45％钛铁、0.009‑0.012％金属锑、0.20‑0.25％硼铁和0.12‑0.14％金属铝配料，电炉熔炼，金属型浇注成磨球，随后进行喷雾淬火和回火处理，获得力学性能高和磨耗低的耐磨球铁磨球。

主权项

一种Si‑Mn合金化耐磨球铁磨球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用质量分数为88.3‑89.6％的Q12球墨铸铁用生铁、4.0‑4.3％氮化锰铁、2.0‑2.5％硅铁、0.65‑0.80％增碳剂、1.2‑1.4％碳素铬铁、0.7‑0.9％硅钙钡合金、1.00‑1.15％铜镁合金、0.30‑0.45％钛铁、0.009‑0.012％金属锑、0.20‑0.25％硼铁和0.12‑0.14％金属铝配料；先将质量分数88.3‑89.6％的Q12球墨铸铁用生铁、1.2‑1.4％碳素铬铁和0.65‑0.80％增碳剂混合加热熔化，当铁水温度升至1450‑1480℃时，加入质量分数4.0‑4.3％氮化锰铁和部分硅铁，其中部分硅铁为所述2.0‑2.5％硅铁其中的1.2‑1.5％，继续将铁水温度升至1490‑1510℃，然后依次加入质量分数0.12‑0.14％金属铝和0.30‑0.45％钛铁，金属铝和钛铁加入完毕2‑4分钟后，出铁水到球化包中，并在铁水出炉时，随铁水流加入块度为8‑18mm、剩余硅铁0.5‑1.3％对铁水进行随流孕育处理，其中剩余硅铁0.5‑1.3％为所述2.0‑2.5％硅铁第一次用后剩余的0.5‑1.3％；然后采用凹坑冲入法对铁水进行球化处理：先将质量分数为1.00‑1.15％铜镁合金倒入球化包凹坑，扒平，在铜镁合金上加盖一层厚度为8‑12mm的球墨铸铁铁屑，然后在球墨铸铁铁屑上覆盖所述的质量分数0.7‑0.9％的硅钙钡合金，首先将炉内铁水出铁75‑80％到球化包内，球化完毕后，将质量分数0.009‑0.012％的金属锑和0.20‑0.25％的硼铁用厚度0.5‑1.2mm的低碳钢板包覆好后扔入球化包内，最后将炉内余下的20‑25％铁水出炉到球化包内，球化后的铁水经扒渣、静置后，当温度降至1350‑1380℃，将其浇入金属铸型中铸造成磨球；(2)铁水浇注完毕30‑90分钟后，开箱取出磨球，去掉浇冒口和飞边、毛刺，然后将磨球随炉加热至880－900℃，保温3‑4小时后，将磨球出炉，并采用温度为65‑85℃的热水喷淋冷却，当磨球温度降至400‑550℃时，停止喷淋冷却并将磨球重新入温度为240‑300℃的炉内保温10‑12小时，然后出炉空冷至室温，即可获得耐磨球铁磨球；Q12球墨铸铁用生铁的化学成分质量分数％为：1.00‑1.40Si，0.20‑0.50Mn，3.40‑3.75C，P≤0.05，S≤0.03，余量Fe；氮化锰铁的化学成分质量分数％为：4.0‑5.5N,75‑79Mn,<0.5C,<3.5Si,<0.3P,<0.02S,余量Fe；硅钙钡合金的化学成分质量分数％为：40～45Si，10～12Ca，10～12Ba，≤0.8C，≤0.04P，≤0.06S，余量为Fe；碳素铬铁的化学成分质量分数％为：62.0～68.0Cr，7.0～8.5C，2.0～3.5Si，≤0.05P，≤0.04S，余量为Fe；硼铁的化学成分质量分数％为：19.0‑21.0B,≤0.5C,≤2.0Si,≤0.5Al,≤0.02S,≤0.10P,余量Fe；钛铁的化学成分质量分数％为：38.0～42.0Ti，4.0～7.0Al，1.0～2.5Si，≤0.05P，≤0.04S，余量为Fe；硅铁的化学成分质量分数％为：72～80Si，<0.2C，≤0.02S，≤0.04P，余量为Fe；铜镁合金的化学成分质量分数％为：80‑85Cu，15‑20Mg。