CN107090565A - 耐高温耐磨铸铁及其铸造方法 - Google Patents

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    • C22C37/00—Cast-iron alloys
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C37/08—Cast-iron alloys containing chromium with nickel

Abstract

本发明涉及冶金铸造技术领域，具体涉及一种耐高温耐磨铸铁及其铸造方法；由以下组分组成：C：3.4～4.1％、Si：3.0～3.7％、Be：2.6～3.4％、Cu：2.3～2.9％、Ni：1.8～2.5％、Cr：1.4～2.1％、Ti：1.0～1.6％、P：0.7～1.3％、Mn：0.1～0.4％、S：0.01～0.05％，余量为Fe；本发明中以Be和Cu作为铸造耐高温耐磨铸铁原料，铸造出的铸铁除了具有机械性能好，抗腐蚀性强的优点外；还具有受撞击时不产生火花，能减小由于明火造成的火灾的发生几率，选用硅铁镧和硅铁铈的混合物作为孕育剂，其效果可以是75硅铁的若干倍，能有效地消除白口，并减缓孕育作用的衰退，能保证铸铁的质量。

Description

耐高温耐磨铸铁及其铸造方法
技术领域
本发明涉及冶金铸造技术领域，具体涉及一种耐高温耐磨铸铁及其铸造方法。
背景技术
在当前高度发达的社会中，耐磨材料的消耗量巨大。在矿山，电力、水泥、农机等行业，全国每年也要消耗几百万吨的易损件，产值上千亿元，在全球资源日趋枯竭的今天，此乃巨大的资源消耗。长期以来，国内外学者就致力于开发研究优质的新型抗磨材料以满足易磨损消耗件的需要，从普通白口铸铁、高锰钢，镍硬铸铁，高铬白口铸铁等。由于铸件壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力。另外大型零件在机加工之后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须消除。去应力退火通常的加热温度为 500～550℃保温时间为2～8h，然后炉冷或空冷。采用这种工艺可消除铸件内应力的90～95％，但铸铁组织不发生变化。若温度超过550℃或保温时间过长，反而会引起石墨化，使铸件强度和硬度降低。然而，随着工业的发展。
现有技术铸造的铸铁虽然机械性能较好，但存在耐高温和耐磨性能比较差的缺点。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明铸造的一种耐高温耐磨铸铁，具有耐高温和耐磨性能好的优点。
为了达到上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种耐高温耐磨铸铁，其成分按重量份计：C：3.4～4.1％、Si： 3.0～3.7％、Be：2.6～3.4％、Cu：2.3～2.9％、Ni：1.8～2.5％、Cr：1.4～2.1％、 Ti：1.0～1.6％、P：0.7～1.3％、Mn：0.1～0.4％、S：0.01～0.05％，余量为Fe。
优选的，一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量16～28％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1560～1730℃，投入质量为混合组分A0.2～0.6％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.5～0.9％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1480～1570℃时，进行浇注，得到铸件。
优选的，所述步骤b中的脱氧剂为钢砂铝和铝铁按照质量比2:1 混合而成。
优选的，所述步骤d中的保护气为氮气和氩气按照体积比3：1 混合而成。
优选的，所述步骤e中的孕育剂粒径为35目。
优选的，所述步骤e中的孕育剂选用硅铁镧和硅铁铈的混合物，所述硅铁铈和硅铁镧的质量比为2.5：1.4。
采用上述的技术方案，本发明达到的有益效果是：
1、本发明中以Be和Cu作为铸造耐高温耐磨铸铁原料，铸造出的铸铁除了具有机械性能好，抗腐蚀性强的优点外；还具有受撞击时不产生火花，能减小由于明火造成的火灾的发生几率。
2、本发明中选用硅铁镧和硅铁铈的混合物作为孕育剂，其效果可以是75硅铁的若干倍，能有效地消除白口，并减缓孕育作用的衰退，能保证铸铁的质量。
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：
一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于，其成分按重量份计：C：3.6％、 Si：3.0％、Be：2.6％、Cu：2.5％、Ni：1.8％、Cr：1.4％、Ti：1.2％、 P：0.7％、Mn：0.2％、S：0.01％，余量为Fe。
一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量16％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1560℃，投入质量为混合组分 A0.2％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.5％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1480℃时，进行浇注，得到铸件。
实施例2：
一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于，其成分按重量份计：C：3.4％、 Si：3.2％、Be：2.9％、Cu：2.3％、Ni：2.1％、Cr：1.7％、Ti：1.0％、 P：0.9％、Mn：0.1％、S：0.02％，余量为Fe。
一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量20％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1610℃，投入质量为混合组分 A0.3％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.6％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1510℃时，进行浇注，得到铸件。
实施例3：
一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于，其成分按重量份计：C：3.9％、 Si：3.7％、Be：3.4％、Cu：2.9％、Ni：2.3％、Cr：2.1％、Ti：1.4％、 P：1.3％、Mn：0.3％、S：0.03％，余量为Fe。
一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量24％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1680℃，投入质量为混合组分 A0.5％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.8％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1550℃时，进行浇注，得到铸件。
实施例4：
一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于，其成分按重量份计：C：4.1％、Si：3.4％、Be：3.1％、Cu：2.7％、Ni：2.5％、Cr：1.9％、Ti：1.6％、 P：1.1％、Mn：0.4％、S：0.05％，余量为Fe。
一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量28％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1730℃，投入质量为混合组分 A0.6％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.9％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1570℃时，进行浇注，得到铸件。
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 (6)

1.一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于，其成分按重量份计：C：3.4～4.1％、Si：3.0～3.7％、Be：2.6～3.4％、Cu：2.3～2.9％、Ni：1.8～2.5％、Cr：1.4～2.1％、Ti：1.0～1.6％、P：0.7～1.3％、Mn：0.1～0.4％、S：0.01～0.05％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐磨铸铁，其特征在于：其铸造方法包括以下步骤：
a、将各原料投入中频感应炉内进行预热；
b、将中频感应炉内的各原料熔化后，得到熔液，向熔液中投入质量为炉料总质量16～28％的脱氧剂进行预脱氧，得到混合组分A；
c、取混合组分A浇注试样进行快速分析，根据分析结果调整化学成分；
d、将混合组分A的温度升温至1560～1730℃，投入质量为混合组分A0.2～0.6％的铝硅铁，并以1L/min的速率通入保护气进行终脱氧；
e、混合组分A自中频感应炉流向浇包时进行孕育处理，加入质量为混合组分A0.5～0.9％的孕育剂；
f、待混合组分A温度降至1480～1570℃时，进行浇注，得到铸件。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤b中的脱氧剂为钢砂铝和铝铁按照质量比2:1混合而成。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤d中的保护气为氮气和氩气按照体积比3：1混合而成。
5.根据权利要求2所述的一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤e中的孕育剂粒径为35目。
6.根据权利要求2所述的一种耐高温耐磨铸铁的铸造方法，其特征在于：所述步骤e中的孕育剂选用硅铁镧和硅铁铈的混合物，所述硅铁铈和硅铁镧的质量比为2.5：1.4。
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