CN105112765A - 一种高抗冲击高铬铸铁板锤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗冲击高铬铸铁板锤及其制备方法,其各化学成分及质量百分比为:Cr17.3-21.6、Mn1.3-1.9、Ni0.2-0.4、Mo0.3-0.6、C2.8-3.4、Si0.15-0.3、V0.8-1.6、Nb0.6-1.2、Ti0.25-0.5、B0.4-0.8、Be0.3-0.7、Al0.2-0.4、Ce0.45-0.65、Eu0.3-0.5、S≤0.02、P≤0.03,余量为Fe。本发明制得的铸铁板锤具有较高的机械强度和冲击韧性,满足板锤对抗破断能力的要求,同时还具有较高的硬度和良好的耐磨性,满足了板锤对抗磨损能力的要求,经久耐用,安全可靠,具有广阔的市场前景。

Description

一种高抗冲击高铬铸铁板锤及其制备方法
技术领域
本发明涉及铸铁材料技术领域,具体涉及一种高抗冲击高铬铸铁板锤及其制备方法。
背景技术
破碎机是建筑、冶金、矿山、水泥等行业广泛使用的一种破碎机械设备。其中板锤是破碎机主要的磨损件,它在高速旋转中将物料击碎,与之同时工件表面承受物料的反作用力,工作环境十分恶劣,特别是在破碎高强度、高硬度的难破物料时,对材质的强韧性要求更高。虽然普通高铬铸铁具有较好的耐磨性,但是其冲击韧性不足,缺口敏感性大,使用过程中板锤容易出现断裂现象,从而会引起停机停产,严重时还可能造成破碎机的损坏。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种高抗冲击高铬铸铁板锤及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种高抗冲击高铬铸铁板锤,其各化学成分及质量百分比为:Cr17.3-21.6、Mn1.3-1.9、Ni0.2-0.4、Mo0.3-0.6、C2.8-3.4、Si0.15-0.3、V0.8-1.6、Nb0.6-1.2、Ti0.25-0.5、B0.4-0.8、Be0.3-0.7、Al0.2-0.4、Ce0.45-0.65、Eu0.3-0.5、S≤0.02、P≤0.03,余量为Fe。
一种高抗冲击高铬铸铁板锤的制备方法,包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼,先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清,再依次加入锰铁、钼铁、钛铁、硼铁、镍、铍,待其全部熔化后调整铁水成分,在出炉前10-15min内先后加入硅铁、钒铁和铌铁,在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧,出炉前进行化学成分分析,合格后即可出炉,铁水出炉温度控制在1480-1540℃;
(2)在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理,变质剂使用前进行200-300℃的预热,变质孕育处理温度为1450-1480℃,然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖,并镇静6-9min,扒渣后进行浇注,浇注温度控制在1425-1465℃;
(3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至460-540℃,保温2-3h,再加热至880-940℃,保温3-4h,油冷淬火后再在270-330℃下回火4-7h,然后加热至610-690℃,保温1-2h,再加热至920-980℃,保温2-3h,水冷淬火后再在320-360℃下回火3-6h,最后加热至700-750℃,保温2-3h,再加热至1020-1080℃,保温3-5h,油冷淬火后再在420-460℃下回火5-8h,空冷至室温即可。
本发明的有益效果:
(1)本发明成分设计合理,添加的V、Nb等合金元素,可以改善基体组织和碳化物形貌,显著提高高铬铸铁的耐磨性和冲击韧性,添加的B、Be、Ni等合金元素,可以增加高铬铸铁的淬透性,抑制奥氏体基体向珠光体的转变,促进马氏体基体的形成,从而改善高铬铸铁的力学性能。
(2)本发明热处理工艺合理,可使高铬铸铁含有适量的逆转变奥氏体,以及大量的弥散细小的析出相,使得高铬铸铁具有极佳的强度和韧性。
(3)本发明制得的铸铁板锤具有较高的机械强度和冲击韧性,满足板锤对抗破断能力的要求,同时还具有较高的硬度和良好的耐磨性,满足了板锤对抗磨损能力的要求,经久耐用,安全可靠,具有广阔的市场前景。
具体实施方式
一种高抗冲击高铬铸铁板锤,其各化学成分及质量百分比为:Cr17.3-21.6、Mn1.3-1.9、Ni0.2-0.4、Mo0.3-0.6、C2.8-3.4、Si0.15-0.3、V0.8-1.6、Nb0.6-1.2、Ti0.25-0.5、B0.4-0.8、Be0.3-0.7、Al0.2-0.4、Ce0.45-0.65、Eu0.3-0.5、S≤0.02、P≤0.03,余量为Fe。
一种高抗冲击高铬铸铁板锤的制备方法,包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼,先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清,再依次加入锰铁、钼铁、钛铁、硼铁、镍、铍,待其全部熔化后调整铁水成分,在出炉前10-15min内先后加入硅铁、钒铁和铌铁,在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧,出炉前进行化学成分分析,合格后即可出炉,铁水出炉温度控制在1480-1540℃;
(2)在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理,变质剂使用前进行200-300℃的预热,变质孕育处理温度为1450-1480℃,然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖,并镇静6-9min,扒渣后进行浇注,浇注温度控制在1425-1465℃;
(3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至460-540℃,保温2-3h,再加热至880-940℃,保温3-4h,油冷淬火后再在270-330℃下回火4-7h,然后加热至610-690℃,保温1-2h,再加热至920-980℃,保温2-3h,水冷淬火后再在320-360℃下回火3-6h,最后加热至700-750℃,保温2-3h,再加热至1020-1080℃,保温3-5h,油冷淬火后再在420-460℃下回火5-8h,空冷至室温即可。
经检验,产品化学成分为:Cr19.4、Mn1.54、Ni0.33、Mo0.45、C3.07、Si0.22%、V1.18%、Nb0.96%、Ti0.34%、B0.65%、Be0.56%、Al0.31%、Ce0.54%、Eu0.46%、S0.012%、P0.024%,余量为Fe。力学性能为:抗弯强度:694MPa,硬度:68.6HRC,冲击韧性:18.8J/cm2

Claims (2)

1.一种高抗冲击高铬铸铁板锤,其特征在于,其各化学成分及质量百分比为:Cr17.3-21.6、Mn1.3-1.9、Ni0.2-0.4、Mo0.3-0.6、C2.8-3.4、Si0.15-0.3、V0.8-1.6、Nb0.6-1.2、Ti0.25-0.5、B0.4-0.8、Be0.3-0.7、Al0.2-0.4、Ce0.45-0.65、Eu0.3-0.5、S≤0.02、P≤0.03,余量为Fe。
2.一种如权利要求1所述的高抗冲击高铬铸铁板锤的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
在中频感应炉中进行熔炼,先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清,再依次加入锰铁、钼铁、钛铁、硼铁、镍、铍,待其全部熔化后调整铁水成分,在出炉前10-15min内先后加入硅铁、钒铁和铌铁,在出炉前4-6min内加入纯铝进行脱氧,出炉前进行化学成分分析,合格后即可出炉,铁水出炉温度控制在1480-1540℃;
在包内冲入稀土硅铁合金变质剂进行变质孕育处理,变质剂使用前进行200-300℃的预热,变质孕育处理温度为1450-1480℃,然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖,并镇静6-9min,扒渣后进行浇注,浇注温度控制在1425-1465℃;
(3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至460-540℃,保温2-3h,再加热至880-940℃,保温3-4h,油冷淬火后再在270-330℃下回火4-7h,然后加热至610-690℃,保温1-2h,再加热至920-980℃,保温2-3h,水冷淬火后再在320-360℃下回火3-6h,最后加热至700-750℃,保温2-3h,再加热至1020-1080℃,保温3-5h,油冷淬火后再在420-460℃下回火5-8h,空冷至室温即可。
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