CN102220542B - 一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法 - Google Patents

一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法，该方法包括以下步骤：本发明之铸铁中各成分的含量是(质量百分比％)：C 2.8～3.1，Si 0.8～1.4，Mn 0.5～0.8，Cu 0.9～1.1，Mo 0.6～0.8，V 0.3～0.5，B 0.18～0.22，余下为Fe(铁)；每100单位质量铸铁加入的变质剂的量是：Re 0.6-1.0，Al 0.1-0.3，Nb 0.1-0.3，N 0.1；将铸铁原材料加入到中频感应炉中熔炼，(坩埚采用高铝矾土制作)，制得无铬铸铁，铸铁浇铸时，在浇包的底部按照比例加入变质剂；将制得的无铬铸铁进行热处理，得到无铬高耐磨白口铸铁；该方法去掉了占成本最高的铬元素，通过热处理，使本发明生产的铸铁材料达到高铬铸铁的性能，而且可以采用普通不锈钢焊条进行补焊，大大降低了材料成本，便于工业化生产。

Description

一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法
技术领域
本发明涉及一种金属材料的生产方法，特别涉及一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法。
背景技术
从60年代开始应用至今，高铬铸铁已经是世所公认的优良抗磨材料，已在采矿、电力、建筑和筑路等行业广泛应用。高铬铸铁中含有大量的铬和其它合金元素，是制造成本较高的抗磨材料。但是，由于其耐磨性好，高的硬度，较高的韧性，高的抗磨料磨损能力和抗腐蚀磨损能力等。在一些恶劣的特定工况条件下，还不得不使用这种含铬18-25％左右(质量百分比)的高铬铸铁材料，既提高了成本又浪费了资源。现有专利中有人已经发明了无钼镍高铬耐磨铸铁，但其含铬量仍然很高(质量百分比15-18％)。
发明内容
本发明的目的是提供一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法，该方法采取微量多元的方式，去掉了占成本最高的铬Cr元素，附加必要的热处理工艺，使本发明生产的铸铁材料达到高铬铸铁的性能，大大降低了材料成本，便于工业化生产。该铸铁与现有技术相比较具有耐磨损，热处理工艺简单易于掌握，节约资源及能耗等特点；同时还可以采用普通的不锈钢焊条进行补焊，降低废品率。
本发明之方法包括以下步骤：
(一)、本发明之铸铁中各成分的含量是(质量百分比％)：C 2.8～3.1，Si0.8～1.4，Mn 0.5～0.8，Cu 0.9～1.1，Mo 0.6～0.8，V 0.3～0.5，B 0.18～0.22，余下为Fe铁；
(二)变质剂中各成分的使用量以铸铁的质量为基础，每100单位质量铸铁加入的变质剂的量是：Re 0.6-1.0，Al 0.1-0.3，Nb 0.1-0.3，N 0.1；
(三)熔炼：将铸铁原材料加入到中频感应炉的用高铝矾土制作的坩埚中进行熔炼，制得无铬铸铁，中性坩埚因不能进行脱磷脱硫，因此所用的炉料必须是低磷低硫的；浇铸铸铁时，在浇包的底部按照比例加入变质剂；
(四)热处理：将步骤(三)制得的无铬铸铁进行热处理，热处理过程中的参数及达到的性能指标是：
退火：960℃保温3小时，炉冷；冲击韧性35～38J；
淬火：920℃保温2小时，油冷；160℃保温2小时，空冷；冲击韧性2～3J，硬度HRC60-65；
回火：200℃保温3小时，空冷，冲击韧性6～7J，硬度HRC60-63；
(五)铸铁补焊：预热350°～400℃，采用普通奥氏体不锈钢焊条补焊，焊后缓冷。
本发明的有益效果是：
1、去掉了铸铁中占成本最高的Cr元素，附加必要的热处理工艺，使本发明中的铸铁材料达到高铬铸铁的性能，大大降低了材料成本，便于工业化生产。该铸铁与现有技术相比较具有耐磨损，热处理工艺简单易于掌握，节约资源及能耗等特点。同时还可以采用普通的不锈钢焊条进行补焊，降低废品率。
2、本发明生产的无铬高耐磨白口铸铁可以广泛使用在汽车模具制造、各种风机、水泵过流件，各种高强、高耐磨的衬板、磨球，各种粉碎机、耐磨管路及阀门的制造应用，市场范围广，需求量大。
具体实施方式
本发明之方法包括以下步骤：
(一)、本发明之铸铁中各成分的含量是(质量百分比％)：C 2.8～3.1，Si0.8～1.4，Mn 0.5～0.8，Cu 0.9～1.1，Mo 0.6～0.8，V 0.3～0.5，B 0.18～0.22，余下为Fe铁；
(二)变质剂中各成分的含量是(质量百分比％)：Re 0.6-1.0，Al 0.1-0.3，Nb 0.1-0.3，N  0.1；
(三)熔炼：将铸铁原材料和变质剂加入到500kg中频感应炉的用高铝矾土制作的坩埚中进行熔炼，制得无铬铸铁，其中变质剂的加入量为铸铁原材料总质量的0.6％，中性坩埚因不能进行脱磷脱硫，因此所用的炉料必须是低磷低硫的；
(四)热处理：将步骤(三)制得的无铬铸铁进行热处理，热处理过程中的参数及达到的性能指标是：
退火：960℃保温3小时，炉冷；冲击韧性35～38J；
淬火：920℃保温2小时，油冷；160℃保温2小时，空冷；冲击韧性2～3J，硬度HRC60-65；
回火：200℃保温3小时，空冷，冲击韧性6～7J，硬度HRC60-63；
(五)铸铁补焊：预热350°～400℃，采用普通奥氏体不锈钢焊条补焊，焊后缓冷。

Claims (1)

1.一种无铬高耐磨白口铸铁的工业生产方法，该方法包括以下步骤：
（一）、铸铁中各成分含量的质量百分比是：C 2.8~3.1，Si 0.8~1.4，Mn 0.5~0.8，Cu 0.9~1.1，Mo 0.6~0.8，V 0.3~0.5，B 0.18~0.22，余下为Fe铁；
（二）变质剂中各成分的使用量以铸铁的质量为基础，每100单位质量铸铁加入的变质剂的量是：RE 0.6-1.0，Al 0.1-0.3，Nb 0.1-0.3，N  0.1；
（三）熔炼：将铸铁原材料加入到中频感应炉中的用高铝矾土制作的坩埚中进行熔炼，制得无铬铸铁，中性坩埚因不能进行脱磷脱硫，因此所用的炉料必须是低磷低硫的；铸铁浇铸时，在浇包的底部按照比例加入变质剂；
（四）热处理：将步骤（三）制得的无铬铸铁进行热处理，热处理工艺参数及达到的性能指标是：
退火：960℃保温3小时，炉冷；冲击韧性35~38J；
淬火：920℃保温2小时，油冷 ；160℃保温2小时，空冷；冲击韧性2~3J，硬度HRC60-65；
回火：200℃保温3小时，空冷，冲击韧性 6~7J，硬度HRC60-63；
（五）铸铁补焊：预热350°~400℃，采用普通奥氏体不锈钢焊条补焊，焊后缓冷。
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