CN1101683A - 耐海水腐蚀的合金铸铁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐海水腐蚀的合金铸铁，适用
于制造水利、水电工程的闸门、闸门槽等设备，其特征
在于含有镍、铬、锰、硅、碳、铜。用该合金铸铁制造的
水工设备，在海水中使用性能超过不锈钢，其强度、韧
性和加工性均能满足水工设施的使用要求。
Description
本发明涉及铁合金，是一种耐海水腐蚀的合金铸铁，可作为生产水工设施的部件或设备的材料。
我国南方一些电厂取海水作为机组冷却用水，对水工设备和部件提出了耐海水腐蚀的要求。国外采用不锈钢材料，日本进口的不锈钢闸槽，计价约2.5万美元/吨。以耐海水腐蚀的合金铸铁代替不锈钢生产水工设备和部件，已成为现实的研究课题。
已知的高硅耐腐蚀铸铁是一种较脆的金属材料，其强度不符合水工设备的要求。抗磨白口铸铁和耐磨铸铁，耐腐蚀性差，白口不易加工。上述铸铁的组成和性能参见国标GBB8491-87、GBB8263-87、JB/ZQ4304-86。
本发明的目的在于提供一种耐海水腐蚀的合金铸铁，用它制造水工设备或部件，能够有相应的强度和可加工性，特别是耐海水腐蚀。
本发明提供的一种耐海水腐蚀的合金铸铁，其特征在于组成（重量%）为：镍2.6-3，铬0.8-1，锰0.7-0.9，硅1.8-2.1，碳2.8-3.2，铜0.6-0.9，硫＜0.06，磷＜0.12，余量为铁。
用本发明合金铸铁制造的水工用闸门槽，经检测和试验符合国标GB7216-87、GB5675-85、SLJ、DLJ201-80的相关要求，被国家主管部门质检中心定为合格产品。试验结果见表1。
用本发明合金铸铁制造的闸门槽，代替了进口的不锈钢门槽，为国内首创，并广为沿海地区电厂所采用，为我国能源和环保建设做出了贡献。
下面给出实现本发明的最好方式。
本发明铸铁用三吨冲天炉冶炼。
原料配比见表2
工艺条件：风量50立方米/分，风压1300毫米水柱，浇注温度1380℃。
有关原料的性能指标如下：
①生铁：16-20＃
②硅铁：Si 75＃
③锰铁：MNO＃
④废钢的化学成分：平均C0.25-0.6 Si0.2-0.4MN0.4-0.8
⑤回炉铁的化学成分：C0.27-3.7 Si1.1-2.6
MN0.5-1.4 P＜0.3 S＜0.15
⑥镍板：Ni-1金川公司99.984%
⑦低炭铬铁Cr01，60.5%
实验研究表明
镍在铸铁中具有石墨化剂的作用，有助于碳化物的分解，它对降低白口消除碳化物的硬点、白口边缘和麻口区有效，且略能降低珠光体中化合碳的含量，在镍达1.5%左右时特别显著。
在灰铸铁中加入镍量常在2.4-3%范围内，如对镍的石墨能力不加调节的话，即使加镍达1.5%其强度也不会发生显著的变化，通过调整铸铁的成分特别是调整硅含量后，加入0.5-5%的镍可提高铸铁的强度10-15%。
降低含硅量而不加镍，也能提高强度，这就加剧了厚薄断面间硬度差，出现薄的断面和边缘难加工的后果，在降低硅含量的同时加入镍可获得高强度的优点而又不致造成硬的不易加工的边缘。镍的加入除提高铸铁的强度，还能明显改善铸铁的冲击韧性。
镍可稳定珠光体和减少铁素体含量，铸铁中的镍有助于取得均匀而一体的结构和良好的耐蚀性及较好的综合机械性能。
铬是最强烈的碳化物稳定元素之一，在铸铁中加入少量铬，柔软的铁素体变成珠光体组织使铸铁中具有极细的片状共晶石墨存在，可使石墨的大小更均匀，使铸铁晶粒细小。
碳化物随铬的增加而增加，铸件变硬，断口变白，使加工困难。因此铬的加入量必须控制在不致产生块状碳化物的小点的限度以下，以保证工作有较好的加工性。
在铸铁中加入少量铬，可增加铸铁的耐蚀性，特别是对海水、弱酸有效。
加入少量的铜，可改善铸铁的耐蚀性和耐磨性，延长其使用寿命。
在研制过程中，要求降低碳含量或含硅量，或同时降低两者的含量，更有效的方法是镍与铬两者一起加入，其组成一般为镍不大于3%，铬不大于1%。
抗张强度和金相组织试验结果表
合金铸铁生产原料配比表
Claims (1)
- 一种耐海水腐蚀的合金铸铁，其特征在于组成(重量%)为：镍2.6-3，铬0.8-1，锰0.7-0.9，硅1.8-2.1，碳2.8-3.2，铜0.6-0.9，硫＜0.06，磷＜0.12，余量为铁。
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