CN108950372A - 一种提高高铬合金铸球中m7c3含量的铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中铸造方法包括如下步骤，(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400‑1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400‑1490℃，插入铝线0.01％‑0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400‑1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％‑1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1100‑1150℃时，保温3‑4h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1‑5um/s，温度梯度为145‑155K/cm，进行退火，当温度降低到200‑250℃时保温2‑3h；本发明提供的铸造方法能够有效提高高铬合金铸球中M7C3的含量。

Description

一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法
技术领域
本发明涉及油品回收利用技术领域，具体涉及一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法。
背景技术
M7C3型碳化物是Cr7C3、Fe7C3或者(Cr、Fe)7C3三种物质的总成。M7C3型碳化物是由56个铬(或者铁)原子和24个碳原子组成的六方晶系、斜方晶系以及菱形晶系。该M7C3型碳化物具有很高的硬度，镶嵌在奥氏体或者马氏体内部，是提高高铬铸铁打磨性能的主要物质。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1100-1150℃时，保温3-4h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到200-250℃时保温2-3h。
优选地，上述高铬合金包含以下百分含量组分份数组分，1.8-3.2％份碳、0.3-1.2％份硅、10-13％份铬，其中锰元素含量≤1.2％份，钼元素含量≤0.1％份，铜元素含量≤0.1％份，磷元素含量≤0.1％份，硫元素含量≤0.06％份，剩余组分为铁。
优选地，上述高铬合金包含以下百分含量组分份数组分，2.5％碳、0.7％硅、11％铬，其中锰元素含量≤1.2％，钼元素含量≤0.1％，铜元素含量≤0.1％，磷元素含量≤0.1％，硫元素含量≤0.06％，剩余组分为铁。
优选地，上述步骤(1)中将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1430℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1445℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1420℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣。
优选地，上述步骤(2)中当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3.5h。
优选地，上述所述步骤(2)中调整凝固速度为2-4um/s，温度梯度为150K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2.5h。
本发明的有益效果为：
本发明中铬元素和碳元素生成Cr7C3和Mn7C3型化合物，统称M7C3化合物，该化合物由56个铬原子和24个碳原子组成，M7C3包括六方晶系、斜方晶系及菱形晶系。三种晶系均具有很高的硬度，在1130℃保温3-4h，M7C3晶粒在马氏体内部缓慢长大，生成具有内腔的晶体，内腔中包藏液态合金。
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，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，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：
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；然后将浇铸成型自然冷区至室温。
实施例2：
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1050℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2h。
实施例3：
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2h。
实施例4：
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1150℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2h。
实施例5：
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1200℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2h。
实施例6
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到180℃时保温2h。
实施例7
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到180℃时保温2h。
实施例8
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到220℃时保温2h。
实施例9
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到240℃时保温2h。
实施例10
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到250℃时保温2h。
实施例11
本发明提供了一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到270℃时保温2h。
表1锻造工艺对高铬铸铁中M7C3含量的影响
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)

1.一种提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，其中所述铸造方法包括如下步骤，
(1)熔融：将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1400-1460℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1400-1490℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1400-1430℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣；
(2)退火：当浇铸铸型中自然冷却至1100-1150℃时，保温3-4h；然后将浇注铸型放入水冷的高温单向凝固仪内，调整凝固速度为1-5um/s，温度梯度为145-155K/cm，进行退火，当温度降低到200-250℃时保温2-3h。
2.根据权利要求1所述的提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，所述高铬合金包含以下百分含量组分份数组分，1.8-3.2％份碳、0.3-1.2％份硅、10-13％份铬，其中锰元素含量≤1.2％份，钼元素含量≤0.1％份，铜元素含量≤0.1％份，磷元素含量≤0.1％份，硫元素含量≤0.06％份，剩余组分为铁。
3.根据权利要求1所述的提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，所述高铬合金包含以下百分含量组分份数组分，2.5％碳、0.7％硅、11％铬，其中锰元素含量≤1.2％，钼元素含量≤0.1％，铜元素含量≤0.1％，磷元素含量≤0.1％，硫元素含量≤0.06％，剩余组分为铁。
4.根据权利要求1所述的提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，所述步骤(1)中将低碳钢、不锈钢和生铁融化完毕后，加入锰铁、铬铁熔化后升温至1430℃扒渣，加入碎玻璃、萤石另造新渣；再次扒渣后升温至1445℃，插入铝线0.01％-0.05％进行脱氧，扒渣后出炉，在1420℃浇注；浇注前在包底放置0.1％-1.0％的钒高效稀土复合变质剂，烘热300℃后，出铁水直接冲入包内；搅拌均匀后，静置2min后去挡渣。
5.根据权利要求1所述的提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，所述步骤(2)中当浇铸铸型中自然冷却至1130℃时，保温3.5h。
6.根据权利要求1所述的提高高铬合金铸球中M7C3含量的铸造方法，其特征在于，所述所述步骤(2)中调整凝固速度为2-4um/s，温度梯度为150K/cm，进行退火，当温度降低到230℃时保温2.5h。
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黄希祜: "《钢铁冶金原理》", 31 January 2013, 冶金工业出版社 *

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