CN103952618A - 耐磨合金铸铁制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明专利公布了一种耐磨合金铸铁制备方法，按重量百分比计，其组份及含量为：碳2.7-3.5%，硅0.5-1.2%，铜0.5-1.5%，锰0.6-1.5%，铬20-28%，钼0.5-1%，镍1-2.8%，硼0.05-0.3%，余量为铁。该种铸铁不仅具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能，制备方法工艺简单，使用设备少，便于推广。

Description

耐磨合金铸铁制备方法

技术领域

本发明专利涉及一种耐磨合金铸铁，具体地说涉及一种新型耐磨合金铸铁材料的制备方法。 

背景技术

耐磨合金主要应用于矿山机械设备上，是制造磨矿打料制粉的关键部件，目前国内矿石加工机械设备上的锤头等配件均采用高锰钢材质制造，高锰钢材质制造的锤头冲击韧度性较好但耐磨性较差，使用寿命短，磨损快，更换周期短，增加工人的劳动强度，而且容易落砂、漏砂，影响周边环境，严重影响到机械设备的连续运行和产量效益，现有的矿山机械使用过程耐磨材料具有不耐磨，使用成本高、浪费大，效率底，不环保等缺点。因此，如何研制一种取代高锰钢产品而又具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能。是高锰钢产品的使用寿命的3-4倍的合金铸铁，从而用这种合金铸铁应用于矿石粉碎机锤头、球磨机的衬板、齿板及磨球等领域，是本发明专利所要解决的问题。 

发明内容

针对上述技术存在的缺陷，本发明目的在于克服现有耐磨材料产品技术的不足，提供一种耐磨合金铸铁，该种铸铁不仅具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能，可应用于有一定冲击载荷的磨料磨损工矿条件。同时提供该种耐磨合金铸铁的制备方法，该种方法工艺简单，使用设备少，便于推广。 

为实现上述目的，本发明专利提供一种耐磨合金铸铁，按重量百分比计，其组成份及含量为：碳2.7-3.5%，硅0.5-1.2%，铜0.5-1.5%，锰0.6-1.5%，铬20-28%，钼0.5-1%，镍1-2.8%，硼0.05-0.3%，余量为铁。 

本发明提供一种耐磨合金铸铁的制备方法，该方法包括如下步骤： 

（1）制炉料：根据所述的组份含量称取相应重量百分比的炉料，按1吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，按比例加入高碳铬铁、低碳铬铁、钨铁、硼铁、钼铁、锰铁、镍板、铜等成份；

（2）中频感应电炉熔炼：把按步骤1比例称取的金属材料投放于中频电炉冶炼，熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，铁液加热温度应控制在1560-1600℃，达到1600℃为宜；

（3）出炉：液态达到1600℃以下就可以脱氧出炉，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧；出炉前可在包内加适当变质剂，进行变质出理；

（4）浇注成型：出炉后汃渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置几分钟，浇铸于预先准备好的造型砂箱，经自然冷却后，适当的热处理，成为所需要的耐磨合金铸铁成品。

本发明专利的有益效果： 

1、经过上述步骤所得的合金铸铁，其抗弯强度达/MPa900-1150；冲击韧度达/J.cm^-2≥70-90；硬度达HRC60-65。

2、本发明专利工艺简单，使用设备少；所生产出的合金铸铁制造的矿石粉碎机锤头具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能，是高锰钢产品的使用寿命的3-4倍，价格与性能比是高锰钢产品无法相比。可广泛应用于粉碎机的锤头，球磨机的衬板、齿板及磨球。 

具体实施方式：

实施列 1：

（一）配制炉料及熔炼：采用中频感应电炉熔炼，按1吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，加入58%高碳铬铁400公斤和低碳铬铁使铁液含铬23%；含碳达到3.2%，待钢料和加入的铬铁刚熔化成水时加入70%锰铁8-10公斤；一边造渣，一边加入60%钼铁20公斤，适当加入钨铁，硼铁，待炉温达到1550℃，打渣，再加入70%锰铁8-10公斤。加入纯铜12公斤和镍板2-3公斤；稀土硅，硅铁，清水，取样化验调整化学成分。要求炉料不得潮湿，钢料不应生锈。熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，注意防止熔炼时间过长，铁液加热温度应控制在1560-1600℃为宜；

（二）出炉：液态达到1600℃以下就可以脱氧出炉，出炉前可在包内加入适当变质剂，进行变质出理，可细化合金铸铁的显微组织，改善力学性能，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧，用锰、硅、铝、钛、稀土硅做脱氧剂；

（三）浇注成型：出炉后汃渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置几分钟，当温度下降到适宜温度后开始浇注，在铸件不出现冷隔的情况下，浇注的温度低一些为好，这样可大大减少缩松和热裂的出现几率。厚、大铸件浇注温度为1430-1460℃，薄、小铸件浇铸温度为1480-1520℃。铸件在砂箱自然冷却后，取出的耐磨合金铸铁件经清砂后进行热处理，即为成型产品。

实施列 1的成型产品的化学成分及力学性能： 

实施列 2：

按实施实施列1相同步骤，将58%高碳铬铁450公斤和低碳铬铁，使铁液中含铬达到26%；碳含量达到3.5%，其他化学成分不变。

实施列 2的成型产品的化学成分及力学性能： 

  实施列 3：

按实施实施列1相同步骤，将58%高碳铬铁350公斤和低碳铬铁，使铁液中含铬达到28%；碳含量达到3%，其他化学成分不变。

实施列 3的成型产品的化学成分及力学性能： 

Claims (1)

1.耐磨合金铸铁制备方法，其特征为：所述的耐磨合金铸铁，按重量百分比计，其组成份及含量为：碳2.7-3.5%，硅0.5-1.2%，铜0.5-1.5%，锰0.6-1.5%，铬20-28%，钼0.5-1%，镍1-2.8%，硼0.05-0.3%，余量为铁，该方法包括如下步骤：

（1）制炉料：根据所述的组份含量称取相应重量百分比的炉料，按1吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，按比例加入高碳铬铁、低碳铬铁、钨铁、硼铁、钼铁、锰铁、镍板、铜等成份；

（2）中频感应电炉熔炼：把按步骤1比例称取的金属材料投放于中频电炉冶炼，熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，铁液加热温度应控制在1560-1600℃，达到1600℃为宜；

（3）出炉：液态达到1600℃以下就可以脱氧出炉，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧；出炉前可在包内加适当变质剂，进行变质出理；

（4）浇注成型：出炉后汃渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置几分钟，浇铸于预先准备好的造型砂箱，经自然冷却后，适当的热处理，成为所需要的耐磨合金铸铁成品。