CN114657451A - 一种过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法，由质量百分数为(3.5～4.0)％的C、(18～25)％的Cr、(0.3～0.7)％的Mn、(0.8～1.2)％的Si、(0‑0.05)％的S、(0‑0.05)％的P、余量Fe组成；处理过程为：1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后脱氧，得过共晶高铬铸铁液；2)倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1360～1390℃后进行浇注，边浇筑边加入悬浮剂；4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理，该过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法能够有效提高高铬铸铁的性能。
Description
技术领域
本发明属于耐磨铸铁材料技术领域，涉及一种过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法。
背景技术
高铬铸铁是含11-35wt％Cr和1.8-4.5wt％C以及Mo、Mn、Cu、Si和一些其他合金元素的铁基合金。长期以来被认为是继普通白口铸铁、镍硬白口铸铁之后的第三代耐磨材料，拥有良好的耐磨耐蚀性。近年来在冶金、采矿、机械工程、电力技术、交通等领域都得到了广泛而良好的应用。尤其是在恶劣工况下使用的耐磨件，如渣浆泵过流件、球磨机衬板、风机叶片、立式磨磨辊、磨盘等部件，高铬铸铁的使用效果非常优异。
高铬铸铁按照化学成分或者结晶过程可分为亚共晶高铬铸铁、共晶高铬铸铁和过共晶高铬铸铁。过共晶高铬铸铁含C量和含Cr量均较高，相比于亚共晶和共晶高铬白口铸铁中碳化物数量(20％～40％)要高很多，其组织中分布的杆状且显微硬度超高(最高可达1800HV)的(Fe,Cr)7C3(简称M7C3)型碳化物增强了材料的硬度和耐磨性。另外其形态非连续状，对基体的破坏较小，材料的韧性也相对较高。但是，过共晶高铬铸铁中的初生碳化物尺寸较大，在使用时易发生断裂和剥落。过共晶高铬铸铁因为存在粗大的M7C3型初生碳化物，使其韧性恶化，限制了在工业生产中的应用。如果能细化过共晶高铬铸铁的初生碳化物，改善冲击韧性，将进一步提高过共晶高铬铸铁的耐磨性。
细化初生碳化物有多种方法，如合理运用铸型对液态金属的激冷作用，适当降低浇注温度，快速冷却，热速处理，冷却体法处理，变质和孕育处理、合金化、悬浮铸造。其中冷却体法、孕育和变质处理、合金化、悬浮铸造是较常用的几种方法。
中国发明专利CN110453141A公开了一种适用于渣浆泵过流件高铬铸铁材料及其制备方法，该材料成分为：C3.0％-3.4％，Cr18％-24％，Ni 1％-2％，W 0.8％-1.2％,其余为Fe。该方法用包内冲入0.2％-0.5％高效稀土复合变质剂的方法进行孕育处理。孕育处理后可提高渣浆泵过流件的硬度和耐磨性，提高综合性能，使用寿命比其他渣浆泵高2-3倍。该发明可有效改善过共晶高铬铸铁的综合性能，但是使用复合变质剂的孕育效果一般。
中国发明专利CNL769508还公开了一种过共晶高铬铸铁及其制备方法，该材料主要成分为：C3.0％-4.5％，Cr17％-30％，Si0.5％-1.5％，Mn1.0％-3.0％,Cu1.0％-2.0％，其余为Fe。其制备方法是采用二次孕育变质处理的方法细化初生碳化物，包内孕育剂的中间合金含有的TiN、NbN等颗粒作为促进初生碳化物形核的基体，增加初生碳化物的形核数量。稀土镁和钾等富集在初生碳化物的表面，使其团球话，细化。随流孕育剂可大大加快合金的凝固，使初生碳化物来不及长大，从而达到细化初生碳化物的目的。用过共晶高铬铸铁制造的产品，生产工艺简单，成本低，铸造性好，具有优良的耐磨性和高的使用寿命。
中国发明专利CN10189241TA还公开了一种铸态使用的过共晶高铬铸铁，该铸态使用的过共晶高铬铸铁的化学组成成分以重量百分比计算为：C3.5％-4.55％，Cr16％-28％，Si0.5％-1.55％，Mn1.0％-3.05％，Cu1.0％-2.0％，Ti2.1-3.05％，P≤0.06％，S≤0.65％，其余为Fe。材料出炉温度1500-1650℃，浇注温度1350-1400℃，昂贵金属的含量少，在铸态直接使用，能耗低，生产周期短，且铸造性能好，还具有较高硬度和优良的耐磨性。但是目前所开发成功的各种高铬耐磨铸铁普遍存在脆性大，韧性差，性能较差，生产成本高等不足。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法，该过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法能够有效提高高铬铸铁的性能。
为达到上述目的，本发明所述的过共晶高铬铸铁，其特征在于，由质量百分数为(3.5～4.0)％的C、(18～25)％的Cr、(0.3～0.7)％的Mn、(0.8～1.2)％的Si、(0-0.05)％的S、(0-0.05)％的P、余量为Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1360～1390℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.1～0.2mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1580～1600℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为0.8～1.5％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为(0.70～1.20)wt％的C、(0.60～1.20)wt％的Mn、(0.40～1.20)wt％的Si、(0～0.05)wt％的P、(0～0.005)wt％的S、余量Fe组成。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的过共晶高铬铸铁及其悬浮、变质复合处理方法在具体操作时，通过变质剂在铁水中作为碳化物或者初生奥氏体的非自发核心，使组织显著细化，变质剂有强烈的脱氧、脱硫的能力，导致熔体表面张力σL及界面张力σSL升高，根据结晶理论，在一定温度下，界面能的升高使该温度下结晶相形核自由能ΔG*(T)增大，形核需要获得一更大推动力才能发生，其结果是在更低的温度下形核，获得更大的过冷度，从而使形核率增大，结晶组织细化。另外，通过悬浮剂改善熔体内的温度分布，形成较大的过冷度，导致合金凝固结晶模式改变，凝固速度加快，晶粒来不及长大，从而细化结晶组织，从而有效提高高铬铸铁的性能。
附图说明
图1为悬浮铸造的示意图；
图2为未经悬浮、变质复合处理的过共晶高铬铸铁组织图；
图3经悬浮、变质复合处理的过共晶高铬铸铁组织图。
其中，1为引导浇道、2为直浇道、3为悬浮剂加入料斗、4为离心式集液包、5为冒口、6为试块、7为铁液收集包、8为旋转浇道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
需要说明的是，过共晶高铬铸铁的性能由金相显微组织决定，金相显微组织主要取决于化学成分及制备过程。
过共晶高铬铸铁化学成分的确定：
碳：提高碳含量能增加碳化物数量，其效果远比提高铬含量更为显著，碳化物百分数K利用下式估算：
K％＝11.3％(C％)+0.5(Cr％)-13.4
增加碳化物数量能够提高抗磨性，但是降低韧性，所以不宜太高，故设定为3.5-4.0％。
铬：铬元素作为高铬铸铁的主要合金元素，一部分铬原子会置换碳化物中的铁原子形成新的碳化物，提高硬度，另一部分会溶于奧氏体中，稳定基体，改善材料淬透性。
锰：锰能稳定奥氏体，改变初生奥氏体的析出温度和合金凝固温度范围，锰还对碳化物的数量、结构有显著影响。但是，由于锰大大降低了Ms点温度，增加淬火后残余奥氏体量，降低淬火后的最高硬度，而且过量的锰溶于碳化物中，会使碳化物变得更脆，易产生裂纹。故锰在高铬铸铁中的使用应受到限制，本发明的过共晶高铬铸铁的含锰量为0.3-0.7％。
硅：硅是钢铁材料中的常存元素，由于硅和氧的亲合力大于锰、铬等，在熔炼过程中，它可以减少以上所述合金元素的氧化损失。硅可降低淬透性，所以硅一般限制在1.2％以下，但是硅可提高Ms点，所以，在高铬铸铁中加入一定量的硅元素是必要的，本发明所述过共晶高铬铸铁的含硅量为0.8-1.2％。因此，最终的化学成分见表1。
表1
变质剂的确定
本发明中，采用悬浮、变质复合处理方法细化初生碳化物，变质剂为钾盐KMnO4放在电热炉上进行600℃均匀焙烧10分钟后的产物。
KMnO4在加入铁水之前，经过600℃焙烧，由于KMnO4不稳定，在焙烧过程中会发生以下反应：
因此，加入到铁水中的含钾变质剂其主要成分为MnO、Mn2O3及K2O3。
Mn2O3和K2O在铁水的高温作用下，会发生以下反应：
O2+2Fe→2FeO (6)
上述3个反应的结果会产生大量的MnO及钾，由于钾的沸点低(764℃)，因此在铁水的高温下，能够有大量的钾以气泡形式向外逸出。所以，含钾变质剂对碳化物的变质作用主要是MnO及钾的作用的结果。其中，MnO为高熔点质点，在铁水中可以作为碳化物或者初生奥氏体的非自发核心，使组织显著细化，钾有强烈的脱氧、脱硫的能力，(S)、(O)降低必然导致熔体表面张力σL及界面张力σSL的升高。根据结晶理论，在一定温度下，界面能的升高使该温度下结晶相形核自由能ΔG*(T)增大，形核需要获得一更大推动力才能发生，其结果是在更低的温度下形核，获得更大的过冷度，从而使形核率增大，结晶组织细化。
悬浮剂的确定
本发明选用0.1～0.2mm铁合金丸做为悬浮剂(成分为C0.70～1.20wt.％、Mn0.60-1.20wt.％、Si0.40-1.20wt.％、P<0.05wt.％、S<0.005wt.％、其余为Fe)加入该金属粉末吸收大量的热量，并显著改善熔体内的温度分布，形成较大的过冷度，导致合金凝固结晶模式改变，凝固速度加快，晶粒来不及长大，从而细化结晶组织。
本发明所述的过共晶高铬铸铁具有以下特点：
采用3.5～4.0％C、18～25％Cr、0.3～0.7％Mn及0.8～1.2％Si的化学成分，不含镍、铌、钒、钛等昂贵元素，原材料来源丰富，成本低。
本发明中含碳量较高，使得组织中形成高硬度的M7C3型碳化物，增加了材料的硬度和耐磨性。
使用悬浮铸造和变质处理复合的方法，可明显细化初生碳化物，使得材料的综合性能得到提高。
参考图1，浇口铸型是一个离心式集液包，在浇注同时，悬浮剂通过料斗均匀加入，当金属液沿着加料斗侧面切线方向进入集液包后，绕其中心线旋转，在其中心形成一个漏斗型的漩涡，并在该处形成负压，吸住由供料斗撒落的粉末，而后通过直浇道、引导浇道均匀流入铸型。
实施例一
本实施例的具体过程为：
在电炉中加入普通废钢、铬铁、硅铁、锰铁混合加热熔化，铸铁的化学组成及其质量分数为3.98％的C、20.11％的Cr、0.65％的Mn、1.07％的Si、S的0.03％、P的0.05％、余量Fe。将铁水升温至1590℃，加入铝作为脱氧剂，脱氧后立即将熔化的合金液倒入浇包，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物，变质所用的变质剂为钾盐KMnO4放在电热炉上进行600℃均匀焙烧10分钟后的产物组成，占2wt％。变质剂的加入方法为：先将变质剂按要求量放入浇包的底部，采用冲入法将过共晶高铬铸铁液迅速冲入，浇注前在铁液上方撒上除渣剂，挡渣浇注，待铁液的温度降至1380℃时进行浇注，铁水浇注过程中，随铁水加入占铁水质量分数0.8％的铁合金丸作为悬浮剂，浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，防止开裂，如图2所示，通过金相组织观察发现悬浮铸造结合变质处理对初生碳化物产生了显著的细化作用，相比于未添加悬浮剂和变质剂的材料，其金相组织中的长条减少，而小颗粒状的碳化物增多。
实施例二
本实施例的制造工艺步骤为：
在电炉中加入普通废钢、铬铁、硅铁、锰铁混合加热熔化，铸铁的化学组成及其质量分数控制为3.96％的C、20.21％的Cr、0.58％的Mn、1.07％的Si、0.05％的S、0.03％的P、余量Fe。将铁水升温至1580℃，加入铝作为脱氧剂，脱氧后立即将熔化的合金液倒入浇包，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物，变质所用的变质剂为钾盐KMnO4放在电热炉上进行600℃均匀焙烧10分钟后的产物组成，占2wt％。变质剂的加入方法为：先将浇包内变质剂按要求量放入浇包的底部，利用冲入法将过共晶高铬铸铁液迅速冲入，浇注前在铁液上方撒上除渣剂，挡渣浇注，待铁液温度降至1370℃时进行浇注，铁水浇注过程中，随铁水加入占铁水质量分数1.5％的铁合金丸作为悬浮剂，浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，防止开裂，通过金相组织观察发现悬浮铸造结合变质处理对初生碳化物产生显著的细化作用，如图3所示，相比于添加0.8％悬浮剂的材料，初生碳化物得到进一步细化。
实施例三
本发明所述的过共晶高铬铸铁由质量百分数为4.0％的C、25％的Cr、0.7％的Mn、1.2％的Si、0.05％的S、0.05％的P、余量Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1390℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.2mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1600℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为1.5％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为1.20wt％的C、1.20wt％的Mn、1.20wt％的Si、0.05wt％的P、0.005wt％的S、余量Fe组成。
实施例四
本发明所述的过共晶高铬铸铁由质量百分数为3.5％的C、(18～25)％的Cr、0.3％的Mn、0.8％的Si、0.01％的S、0.01％的P、余量Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1360℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.1mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1580℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为0.8～1.5％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为0.70wt％的C、0.60wt％的Mn、0.40wt％的Si、0.01wt％的P、0.001wt％的S、余量Fe组成。
实施例五
本发明所述的过共晶高铬铸铁由质量百分数为3.6％的C、18％的Cr、0.4％的Mn、0.9％的Si、0.01％的S、0.01％的P、余量Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1370℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.12mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1585℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为0.9％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为0.80wt％的C、0.70wt％的Mn、0.50wt％的Si、0.01wt％的P、0～0.001wt％的S、余量Fe组成。
实施例六
本发明所述的过共晶高铬铸铁由质量百分数为3.8％的C、20％的Cr、0.5％的Mn、1.0％的Si、0.03％的S、0.03的P、余量为Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1380后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.15mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1590℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为1.2％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为0.10wt％的C、0.10wt％的Mn、0.70wt％的Si、0.03wt％的P、0.003wt％的S、余量Fe组成。
实施例七
本发明所述的过共晶高铬铸铁由质量百分数为3.9％的C、22％的Cr、～0.6％的Mn、1.1％的Si、0.04％的S、0.04％的P、余量为Fe组成。
本发明所述的所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1380℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
变质剂为KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
铁合金丸的粒度为0.18mm。
变质所用的变质剂由钾盐组成。
步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
步骤1)中的脱氧剂为铝。
步骤1)中升温温度为1595℃。
悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为0.8～1.5％的铁合金丸。
铁合金丸由质量分数为1.10wt％的C、1.10wt％的Mn、1.10wt％的Si、0.04wt％的P、0.004wt％的S、余量Fe组成。
本发明过共晶高铬铸铁制备工艺简单，不需要进行高温热处理，成本低，制造周期短，生产效率高。另外，本发明所述的铸态过共晶高铬铸铁显微组织得到充分细化，碳化物分布均匀，铸造中不易出现缩孔、缩松、裂纹或浇不足、夹渣等缺陷，明显改善材料的综合性能。使用本发明所述铸态高碳高铬铸铁，不含镍，钒、铌、钛等昂贵合金元素，生产成本低，可以明显提高材料耐磨性，具有很好的经济效益，本发明过共晶高铬铸铁在耐磨材料领域有良好的应用前景。
Claims (10)
1.一种过共晶高铬铸铁，其特征在于，由质量百分数为(3.5～4.0)％的C、(18～25)％的Cr、(0.3～0.7)％的Mn、(0.8～1.2)％的Si、(0-0.05)％的S、(0-0.05)％的P、余量Fe组成。
2.一种权利要求1所述过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将废钢、铬铁、硅铁及锰铁混合加热熔化，再升温后加入脱氧剂进行脱氧，得过共晶高铬铸铁液；
2)将过共晶高铬铸铁液倒入到浇包内，于此同时，在浇包内采用变质处理的方法进行细化初生碳化物；
3)在过共晶高铬铸铁液的上方撒除渣剂，待过共晶高铬铸铁液的温度降至1360～1390℃后进行浇注，在浇注过程中，边浇筑边加入悬浮剂；
4)浇注后在浇道口处覆盖耐火石棉保温，再冷却至室温，完成过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理。
3.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，变质剂为钾盐KMnO4在600℃均匀焙烧10min后所得产物。
4.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，铁合金丸的粒度为0.1～0.2mm。
5.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，变质所用的变质剂由钾盐组成。
6.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，步骤2)的具体操作为：
先将变质剂放入浇包的底部，再采用冲入法将过共晶高铬铸铁液冲入浇包中。
7.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，步骤1)中的脱氧剂为铝。
8.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，步骤1)中升温温度为1580～1600℃。
9.根据权利要求2所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，悬浮剂为占过共晶高铬铸铁液质量分数为0.8～1.5％的铁合金丸。
10.根据权利要求9所述的过共晶高铬铸铁的悬浮、变质复合处理方法，其特征在于，铁合金丸由质量分数为(0.70～1.20)wt％的C、(0.60～1.20)wt％的Mn、(0.40～1.20)wt％的Si、(0～0.05)wt％的P、(0～0.005)wt％的S、余量Fe组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220624 |
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