CN106939389B - 一种农机用合金铸件及其制备工艺 - Google Patents

一种农机用合金铸件及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种农机用合金铸件及其制备工艺，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C 2.8‑2.9％、Si 8.8‑12.5％、Mn 0.5‑1％、Ti 3.6‑3.8％、Cu 2.5‑4.6％、稀土0.05‑0.25％、余量为Fe和不可避免的杂质，本发明通过熔融、砂型铸造、热处理、喷涂等步骤制成，制得的铸件具有良好的耐磨防腐性，力学性能显著提高，硬度大于45HRC，抗拉强度可达500MPa以上，磨损量小于38mg/h，耐酸性盐雾腐蚀速度小于0.92g/m2·h。

Description

一种农机用合金铸件及其制备工艺
技术领域
本发明涉及农机设备技术领域，具体涉及一种农机用合金铸件及其制备工艺。
背景技术
近年来，由于农业机械化的迅速发展，高耐磨铸件应用不断扩大，但国内农业机械化起步较晚，对农业机械耐磨件的研究较少、进步较慢，现有的农机零件大多硬度、强度较差，普遍使用寿命低，综合成本高，影响了农业机械化发展水平。另外，一般高耐磨铸铁的韧性较差，在受力情况下，容易出现断裂，断口呈无纤维状的脆性断裂，时期应用受到限制。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种农机用合金铸件及其制备工艺，通过熔融、砂型铸造、热处理、喷涂等步骤制成，制得的铸件具有良好的耐磨防腐性，力学性能显著提高，且相较于传统农机零件使用寿命延长了2-3倍。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种农机用合金铸件，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C 2.8-2.9％、Si 8.8-12.5％、Mn 0.5-1％、Ti 3.6-3.8％、Cu 2.5-4.6％、稀土0.05-0.25％、余量为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述合金铸件还包括V 0.2-1.1％、Sn 0.45-0.55％、B 0-1％、Zr 0-1.4％、W 0-0.6％。
优选的，所述稀土为钇、钐、钆、钪、铈中的任意一种与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的50-80％。
优选的，所述农机用合金铸件采用砂型铸造制备，具体砂型铸造工艺步骤如下：
1)按配比称取原料先在200-350℃条件下预热2-3h，然后加入中频熔炼炉中熔融成铁水，备用；
2)将砂型模具在120-130℃条件下预热10min，然后在内壁涂覆改性陶瓷基底，然后升温至220-250℃继续预热20min，合箱浇注铁水，得铸件粗品；
3)将铸件粗品进行固溶、时效处理，然后喷涂防腐层即可。
优选的，所述改性陶瓷基底为多晶莫来石短纤维改性多孔SiC陶瓷，其中多晶莫来石短纤维添加量为多孔SiC陶瓷质量的5-8％。
优选的，所述多晶莫来石短纤维长径比为180，多孔SiC陶瓷孔隙率为55-62％，平均孔径为0.08-0.12μm。
优选的，步骤2)中浇注铁水温度为730-740℃。
优选的，步骤3)中固溶、时效处理具体为先在350℃保温3-5h，然后在300℃保温2-4h，再在80℃保温12-15h，最后25-30℃保温处理2-3天。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过熔融、砂型铸造、热处理、喷涂等步骤制成，采用合理的合金元素配比制得的铸件具有良好的耐磨防腐性，力学性能显著提高，且在浇注过程中对合金本体表面进行改性陶瓷基底的扩散共渗，进一步提高了铸件的耐磨性和强硬度，同时，有效提高了韧性和屈服强度，且有利于提高与外层防腐层的结合性。制得的合金铸件硬度大于45HRC，抗拉强度可达500MPa以上，屈服强度大于416MPa，断后收缩率小于17.3％，磨损量小于38mg/h，耐酸性盐雾(pH值为4.5的3.5％NaCl)腐蚀速度小于0.92g/m2·h(以上数据通过本发明实施例测得)。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C2.85％、Si 8.8％、Mn 0.7％、Ti 3.6％、Cu 3.8％、稀土0.05％、余量为Fe和不可避免的杂质。还包括V 0.2％、Sn 0.48％、B 0％、Zr 0.5％、W 0.4％。其中，稀土为铈与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的55％。
农机用合金铸件采用砂型铸造制备，具体砂型铸造工艺步骤如下：
1)按配比称取原料先在200-350℃条件下预热2-3h，然后加入中频熔炼炉中熔融成铁水，备用；
2)将砂型模具在120-130℃条件下预热10min，然后在内壁涂覆改性陶瓷基底，然后升温至220-250℃继续预热20min，调节铁水温度为730-740℃，合箱浇注铁水，得铸件粗品；
3)将铸件粗品进行固溶、时效处理，具体为先在350℃保温3-5h，然后在300℃保温2-4h，再在80℃保温12-15h，最后25-30℃保温处理2-3天，然后喷涂防腐层即可。
其中，所述改性陶瓷基底为多晶莫来石短纤维改性多孔SiC陶瓷，其中多晶莫来石短纤维添加量为多孔SiC陶瓷质量的5-8％，多晶莫来石短纤维长径比为180，多孔SiC陶瓷孔隙率为55-62％，平均孔径为0.08-0.12μm。
实施例2：
一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C2.8％、Si 11.6％、Mn 0.5％、Ti 3.7％、Cu 4.2％、稀土0.22％、余量为Fe和不可避免的杂质。还包括V 0.8％、Sn 0.45％、B 0.4％、Zr 1.2％、W 0.6％。其中，稀土为钇与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的80％。
本实施例制备工艺同实施例1。
实施例3：
一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C2.86％、Si 10.4％、Mn 0.8％、Ti 3.8％、Cu 2.5％、稀土0.25％、余量为Fe和不可避免的杂质。还包括V 1.1％、Sn 0.55％、B 1％、Zr 0％、W 0％。其中，稀土为钐与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的60％。
本实施例制备工艺同实施例1。
实施例4：
一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C2.9％、Si 9.8％、Mn 1％、Ti 3.6％、Cu 3％、稀土0.16％、余量为Fe和不可避免的杂质。还包括V 0.7％、Sn 0.5％、B 0％、Zr 1.4％、W 0.2％。其中，稀土为钪与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的70％。
本实施例制备工艺同实施例1。
实施例5：
一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下百分含量组分制成：C2.83％、Si 12.5％、Mn 0.6％、Ti 3.6％、Cu 4.6％、稀土0.1％、余量为Fe和不可避免的杂质。其中，稀土为钆与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的65％。
本实施例制备工艺同实施例1。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件包括以下质量百分含量组分制成：C 2.8-2.9％、Si 8.8-12.5％、Mn 0.5-1％、Ti 3.6-3.8％、Cu 2.5-4.6％、稀土0.05-0.25％、余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的农机用合金铸件，其特征在于，所述合金铸件还包括V 0.2-1.1％、Sn 0.45-0.55％、B 0-1％、Zr 0-1.4％、W 0-0.6％。
3.根据权利要求1所述的农机用合金铸件，其特征在于：所述稀土为钇、钐、钆、钪、铈中的任意一种与镧的混合物，其中镧占稀土总质量的50-80％。
4.根据权利要求1-3任一项所述农机用合金铸件，其特征在于，所述农机用合金铸件采用砂型铸造制备，具体砂型铸造工艺步骤如下：
1)按配比称取原料先在200-350℃条件下预热2-3h，然后加入中频熔炼炉中熔融成铁水，备用；
2)将砂型模具在120-130℃条件下预热10min，然后在内壁涂覆改性陶瓷基底，然后升温至220-250℃继续预热20min，合箱浇注铁水，得铸件粗品；
3)将铸件粗品进行固溶、时效处理，然后喷涂防腐层即可。
5.根据权利要求4所述的农机用合金铸件，其特征在于：所述改性陶瓷基底为多晶莫来石短纤维改性多孔SiC陶瓷，其中多晶莫来石短纤维添加量为多孔SiC陶瓷质量的5-8％。
6.根据权利要求5所述的农机用合金铸件，其特征在于：所述多晶莫来石短纤维长径比为180，多孔SiC陶瓷孔隙率为55-62％，平均孔径为0.08-0.12μm。
7.根据权利要求4所述的农机用合金铸件，其特征在于：步骤2)中浇注铁水温度为730-740℃。
8.根据权利要求4所述的农机用合金铸件，其特征在于：步骤3)中固溶、时效处理具体为先在350℃保温3-5h，然后在300℃保温2-4h，再在80℃保温12-15h，最后25-30℃保温处理2-3天。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107497991A (zh) * 2017-08-21 2017-12-22 安徽省含山县兴建铸造厂 一种重锤片消失模铸造用涂料
CN109321813B (zh) * 2018-10-09 2019-10-18 安徽大天铸业有限责任公司 一种高强度高韧性蠕墨铸铁转向器前盖铸件铸造工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129309A (en) * 1976-06-18 1978-12-12 Mahle Gmbh Austenitic cast iron
SU1229236A1 (ru) * 1983-11-09 1986-05-07 Специальное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро По Погружному Электрооборудованию Для Бурения Скважин И Добычи Нефти Чугун
CN103469054A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 桂林恒达矿山机械有限公司 一种铸铁合金
WO2014149732A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Enhanced wear resistant steel and methods of making the same
WO2015137034A1 (ja) * 2014-03-13 2015-09-17 山陽特殊製鋼株式会社 蓄電デバイスの負極材料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129309A (en) * 1976-06-18 1978-12-12 Mahle Gmbh Austenitic cast iron
SU1229236A1 (ru) * 1983-11-09 1986-05-07 Специальное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро По Погружному Электрооборудованию Для Бурения Скважин И Добычи Нефти Чугун
WO2014149732A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Exxonmobil Research And Engineering Company Enhanced wear resistant steel and methods of making the same
CN105026597A (zh) * 2013-03-15 2015-11-04 埃克森美孚研究工程公司 耐磨增强的钢及其制备方法
CN103469054A (zh) * 2013-09-30 2013-12-25 桂林恒达矿山机械有限公司 一种铸铁合金
WO2015137034A1 (ja) * 2014-03-13 2015-09-17 山陽特殊製鋼株式会社 蓄電デバイスの負極材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
钛对高硅铸铁组织和性能的影响;汪淑英等;《铸造》;20071231;412-415 *

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