CN106591694B - 一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺 - Google Patents

一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％～3.9％、Si 2.0％～3.0％、Mn 0.7％～1.0％、P 0.05％～0.07％、S≤0.03％、Cr 0.2％～0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺,可以进一步地细化蠕墨铸铁的珠光体晶粒，促成碳化物，提高强度、硬度、耐磨性，降低热状态下的塑性变形，提高产成品的使用寿命。

Description

一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺
技术领域
本发明涉及蠕墨铸铁生产领域，尤其涉及一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺。
背景技术
在14m3吊翻渣罐车使用中，转动轮起到支撑罐体重量及转动作用，要求能够同时具有耐磨、耐热(200℃)性能。原方案使用普通灰铸铁生产时，转动轮耐磨性差使用寿命短，更换频繁；硬度较低，在高温和冲击状态下易变形，轮面出现纵向凹陷变形，增加转动阻力，加速磨损，寿命降低，成本增加。
本发明是在14m3吊翻渣罐车生产使用过程中诞生的。以期能够解决渣罐车转动轮在使用过程中不耐磨、更换频繁、成本高的问题，并提高其使用寿命。
发明内容
一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺,可以进一步地细化蠕墨铸铁的珠光体晶粒，促成碳化物，提高强度、硬度、耐磨性，降低热状态下的塑性变形,提高产成品的使用寿命。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％～3.9％、Si 2.0％～3.0％、Mn 0.7％～1.0％、P 0.05％～0.07％、S≤0.03％、Cr 0.2％～0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃～1420℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145-155mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％～1.6％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5～4min；
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％～0.8％，在浇包中铁水温度为1360℃～1400℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁及其生产工艺,可以进一步地细化蠕墨铸铁的珠光体晶粒，促成碳化物，提高强度、硬度、耐磨性，降低热状态下的塑性变形，提高产成品的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的热蠕墨铸铁产成品的正火热处理工艺的温度-时间曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式进一步说明：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％～3.9％、Si 2.0％～3.0％、Mn 0.7％～1.0％、P 0.05％～0.07％、S≤0.03％、Cr 0.2％～0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃～1420℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145-155mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％～1.6％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5～4min；蠕化剂牌号为RECa15-15。
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂牌号为75Si-Fe，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％～0.8％，在浇包中铁水温度为1360℃～1400℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
见图1，将浇注成型后的产成品进行正火热处理可提高珠光体含量，显著提高强度和耐磨性：在台式电阻炉中加热至740℃～760℃，在该温度下保温5～6小时，炉冷至580℃～620℃，空冷至室温。
实施例1：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％、Si2.0％、Mn 0.7％、P 0.05％、S 0.01％、Cr 0.2％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5min。
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％，在浇包中铁水温度为1360℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
实施例2：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.9％、Si3.0％、Mn 1.0％、P 0.07％、S 0.03％、Cr 0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5min。
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％，在浇包中铁水温度为1360℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
实施例3：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％、Si2.2％、Mn 1.0％、P 0.05％、S 0.02％、Cr 0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1420℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出155mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.6％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为4min；
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.8％，在浇包中铁水温度为1400℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
实施例4：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.7％、Si2.1％、Mn 0.8％、P 0.06％、S 0.03％、Cr 0.3％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5min。
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％，在浇包中铁水温度为1360℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
实施例5：
一种耐磨耐热蠕墨铸铁，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.8％、Si2.3％、Mn 0.9％、P 0.06％、S 0.03％、Cr 0.3％，其余为Fe及不可避免的杂质。
一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，不可直接冲击凹坑内蠕化处理材料，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5min。
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％，在浇包中铁水温度为1360℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
本发明通过实际应用，效果明显，寿命达原材质3倍，在类似工作条件下都可尝试借用此种新配方及工艺。

Claims (1)

1.一种耐磨耐热蠕墨铸铁的生产工艺，该蠕墨铸铁的化学成分重量百分比为：C 3.6％～3.9％、Si 2.0％～3.0％、Mn 0.7％～1.0％、P 0.05％～0.07％、S≤0.03％、Cr 0.2％～0.4％，其余为Fe及不可避免的杂质；其特征在于，生产工艺包括如下步骤：
1)将原料按重量百分含量配比，加入到中频感应电炉中进行原铁水的冶炼；
2)采用颚式破碎机将蠕化剂和孕育剂细化为0.5～1.0cm的颗粒；
3)当铁水温度为1400℃～1420℃时，采用凹坑覆盖铁粉法对铁水进行蠕化：将浇包包底部一半面积用耐火砖砌出145-155mm高的凸台，另一半即形成凹坑，凹坑底部从下至上分层布置占铁水量1.4％～1.6％的蠕化剂和2％的铁粉；蠕化处理时将70％的铁水冲入浇包凸台上，使钢水经由凸台流入到凹坑中，蠕化反应时间为2.5～4min；
4)孕育处理采用一次孕育法，孕育剂的加入量为铁水量的0.5％～0.8％，在浇包中铁水温度为1360℃～1400℃的条件下，将孕育剂与剩余的30％铁水补加到浇包中；
5)铁水在蠕化孕育处理后15min内浇注完毕。
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