CN1718822A - 钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 - Google Patents
钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1718822A CN1718822A CN 200510085780 CN200510085780A CN1718822A CN 1718822 A CN1718822 A CN 1718822A CN 200510085780 CN200510085780 CN 200510085780 CN 200510085780 A CN200510085780 A CN 200510085780A CN 1718822 A CN1718822 A CN 1718822A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alterant
- cast iron
- rare earth
- wear resistant
- heavy rare
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Adornments (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂,变质剂的化学成分(重量%)为:RE5-60%,Si 5-50%,Ti 2-15%,B 0-10%,Mg 0-10%,Al 0-20%,Nb 0-15%,V 0-15%,Ca 0.5-15%,Ba 0-15%,Y为RE重量的40-99.9%、La+Ce+Pr+Nd+Sm+Eu+Gd+Tb+Dy+Ho+Er+Tm+Yb+Lu为RE重量的0-60%,余量为铁。该变质剂能有效地细化晶粒、强化基体、改善碳化物形态和分布,可减少或取代抗磨合金中钼、镍、铜的使用,降低生产成本,可明显提高材料的冲击韧性、强度和耐磨性,从而延长耐磨合金的服役寿命,全面提高材料使用性能,降低生产成本。
Description
所属技术领域
本发明涉及合金铸铁材料中应用的一种添加剂,尤其是钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂。
背景技术
白口铁是一种很好的抗磨材料,但由于普通白口铁韧性低而限制了它的使用。为提高它的使用性能,传统的方法是采用多元合金化方式,添加Cr、W、Ni、Mn、Mo、Cu等合金元素来改变白口铁中碳化物的形态,结合复杂的热处理工艺来提高基体的强度、硬度、韧性从而提高材料的使用性能。但由于其中的一些合金元素Ni、Mo的价格昂贵,加入量大,增加了生产成本。国内外研究人员使用较便宜的Cr、Mn等合金元素,同时单独或综合采用V、Ti、B、RE(Ce)变质处理,在提高材料的基体性能的同时,通过变质处理改变组织形态和分布,特别是改变碳化物的形态和分布,使合金铸铁中原来呈网状分布的碳化物变为断续状或颗粒状或呈杆状的碳化物变为团块状或粒状,从而提高材料的综合使用性能。目前采用V在低铬白口铁中变质的加入量在4%时出现碳化物断网效果(叶以富,钒对低铬白口铸铁碳化物团球化的影响,现代铸铁,1998(3):17-20)。而采用Ce轻稀土变质,对碳化物的生长过程有一定的抑制作用,使碳化物形态呈团块状。单独采用V变质加入量大,且V的价格贵。而Ce轻稀土变质加入量在0.2-0.6%;变质效果不是特别明显,而且Ce的熔点为798℃,加入时容易烧损影响效果;变质处理时产生的氧化物密度(Ce2O3的密度6.86g.cm3)较大,不容易上浮,在凝固后期易在晶界偏聚析出,降低晶界强度,成为裂纹源,降低材料的使用性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂,通过主要变质元素钇的作用使碳化物变为团块状或颗粒状;同时充分利用微合金化原理,复合多种合金元素,增加异质晶核,细化初生奥氏体,细化共晶团达到细晶强化;微量合金元素形成的弥散分布的硬质相形成弥散强化。添加本变质剂能减少或不加昂贵合金Mo、Ni及Cu,降低生产成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:变质剂的化学成分(重量%)为:RE 5-60%,Si 5-50%,Ti 2-15%,B 0-10%,Mg 0-10%,Al 0-20%,Nb 0-15%,V 0-15%,Ca 0.5-15%,Ba 0-15%,Y为RE重量的40-99.9%、La+Ce+Pr+Nd+Sm+Eu+Gd+Tb+Dy+Ho+Er+Tm+Yb+Lu为RE重量的0-60%,余量为铁。所述变质剂为块状灰白色合金,粒度范围0.5-50mm,熔点范围1200-1500℃。
本发明的有益效果是,本发明合金铸铁变质剂以主要变质元素Y的熔点为1523℃(Ce的熔点为798℃),加入时不容易烧损,能更多的固溶在合金铸铁中发挥其变质作用;Y的原子量为88.9(Ce的原子量为140.1),单位质量Y提供的有效原子数量较多,减少加入量;变质时产生的氧化物Y2O3的密度为5.01g.cm3(Ce2O3的密度6.86g.cm3),较铁液的密度差大,较容易快速上浮。变质剂辅以多种合金元素,避免单独使用一种变质元素时对材料综合性能提高不明显的缺点,利用多种强化机制(手段),有效地细化晶粒、强化基体、改善碳化物形态和分布,可减少或取代抗磨合金中钼、镍、铜的使用,降低生产成本,可明显提高材料的冲击韧性、强度和耐磨性,从而延长耐磨合金的服役寿命,全面提高材料使用性能,降低生产成本。
下面结合实施例对本发明进一步说明。
图1为实施例1中未加变质剂,加Cu0.8%,Mo0.3%时的金相照片;
图2为实施例1中加变质剂,未加Cu、Mo时的金相照片;
图3为实施例2中未加变质剂,未加Cu、Mo时的金相照片;
图4为实施例2中加变质剂,未加Cu、Mo时的金相照片;
图5为实施例2中未加变质剂,加Cu0.5%、Mo1.0%,Ni1.0%时的金相照片。
实施例1:
1、合金铸铁成分(%):C 2.7,Mn 0.8,Si 0.6,Cr 13
2:变质剂:钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂
3、变质剂加入量:0.5%
4、金属型铸造
5、试验步骤
1)熔炼合金铁水,调整成分
2)升温至1460-1480℃
3)控制1380-1430℃出炉
4)变质剂放置在包底,冲入法加入
5)静置,浇入金属铸型内
6、热处理:960℃保温2小时出炉风冷,480℃回火2小时
7、试样金相
金相照片 | 共晶碳化物形态 | 硬度 | 冲击韧性 | |
未加变质剂,加Cu0.8%,Mo0.3% | 图1 | 呈长条杆状 | HRC52.4 | 2.7J/cm2 |
加变质剂,未加Cu、Mo | 图2 | 呈长条杆状 | HRC59.2 | 4.7J/cm2 |
实施例2:
1、合金铸铁成分(%):C 3.1,Mn 0.8,Si 0.8,Cr 25
2:变质剂:YFB钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂
3:变质剂加入量:0.5%
4:金属型铸造
5:试验步骤
1)熔炼合金铁水,调整成分
2)升温至1440-1460℃
3)控制1380-1420℃出炉
4)变质剂放置在包底,冲入法加入
5)静置,浇入金属铸型内
6、热处理:1020℃保温2小时出炉风冷,520℃回火2小时
7、试样金相。
金相照片 | 一次碳化物 | 共晶碳化物形态 | 硬度 | 冲击韧性 | |
未加变质剂,未加Cu、Mo | 图3 | 粗大杆状 | 条状或大块状 | HRC54.4 | 4.0J/cm2 |
加变质剂,未加Cu、Mo | 图4 | 小团块状 | 小颗粒状 | HRC61.4 | 6.8J/cm2 |
未加变质剂,加Cu0.5%、Mo1.0%,Ni1.0% | 图5 | 细长杆状 | 细小条状 | HRC56.4 | 4.6J/cm2 |
Claims (2)
1.一种钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂,其特征在于:该变质剂的化学成分(重量%)为:RE 5-60%Si 5-50%,Ti 2-15%,B 0-10%,Mg 0-10%,Al 0-20%,Nb 0-15%,V 0-15%,Ca 0.5-15%,Ba 0-15%,Y为RE重量的40-99.9%、La+Ce+Pr+Nd+Sm+Eu+Gd+Tb+Dy+Ho+Er+Tm+Yb+Lu为RE重量的0-60%,余量为铁。
2.根据权利1所述的钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂,其特征在于:所述变质剂为块状灰白色合金,粒度范围0.5-50mm,熔点范围1200-1500℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200510085780 CN1718822A (zh) | 2005-08-09 | 2005-08-09 | 钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200510085780 CN1718822A (zh) | 2005-08-09 | 2005-08-09 | 钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1718822A true CN1718822A (zh) | 2006-01-11 |
Family
ID=35930770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200510085780 Pending CN1718822A (zh) | 2005-08-09 | 2005-08-09 | 钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1718822A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100348761C (zh) * | 2006-02-17 | 2007-11-14 | 刘相法 | 一种P-Si中间合金及其制备方法 |
CN102134674A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-07-27 | 北京工业大学 | 一种用于抗磨高铬白口铸铁的生产方法 |
CN102242314A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-11-16 | 王军祥 | 一种多元合金强韧化、耐磨中锰钢及制备工艺 |
CN102732775A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-10-17 | 朝阳中德机械有限公司 | 一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂 |
CN102776417A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-11-14 | 芜湖永裕汽车工业有限公司 | 一种铝合金铸造用的长效变质剂 |
CN102796935A (zh) * | 2012-09-09 | 2012-11-28 | 吉林大学 | 一种高强度灰铸铁变质剂及其变质处理工艺 |
CN102816966A (zh) * | 2012-09-09 | 2012-12-12 | 吉林大学 | 一种超高强度灰铸铁变质剂及其变质处理工艺 |
CN106756405A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 安徽枫慧金属股份有限公司 | 用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂 |
CN107937661A (zh) * | 2017-11-25 | 2018-04-20 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种高铬合金磨球用变质剂及其制备方法 |
CN108265158A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-07-10 | 湖州中杭轧辊有限公司 | 一种钢辊调质处理工艺 |
-
2005
- 2005-08-09 CN CN 200510085780 patent/CN1718822A/zh active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100348761C (zh) * | 2006-02-17 | 2007-11-14 | 刘相法 | 一种P-Si中间合金及其制备方法 |
CN102242314A (zh) * | 2011-01-17 | 2011-11-16 | 王军祥 | 一种多元合金强韧化、耐磨中锰钢及制备工艺 |
CN102242314B (zh) * | 2011-01-17 | 2014-06-11 | 王军祥 | 一种多元合金强韧化、耐磨中锰钢及制备工艺 |
CN102134674A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-07-27 | 北京工业大学 | 一种用于抗磨高铬白口铸铁的生产方法 |
CN102134674B (zh) * | 2011-03-01 | 2012-09-05 | 北京工业大学 | 一种用于抗磨高铬白口铸铁的生产方法 |
CN102732775B (zh) * | 2011-09-26 | 2014-03-26 | 朝阳中德机械有限公司 | 一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂 |
CN102732775A (zh) * | 2011-09-26 | 2012-10-17 | 朝阳中德机械有限公司 | 一种铸球及耐磨铸铁专用冶炼添加剂 |
CN102776417A (zh) * | 2012-07-16 | 2012-11-14 | 芜湖永裕汽车工业有限公司 | 一种铝合金铸造用的长效变质剂 |
CN102796935A (zh) * | 2012-09-09 | 2012-11-28 | 吉林大学 | 一种高强度灰铸铁变质剂及其变质处理工艺 |
CN102816966A (zh) * | 2012-09-09 | 2012-12-12 | 吉林大学 | 一种超高强度灰铸铁变质剂及其变质处理工艺 |
CN102796935B (zh) * | 2012-09-09 | 2013-10-30 | 吉林大学 | 一种高强度灰铸铁变质剂及其变质处理工艺 |
CN106756405A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 安徽枫慧金属股份有限公司 | 用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂 |
CN106756405B (zh) * | 2016-12-01 | 2018-06-01 | 安徽枫慧金属股份有限公司 | 用于铜基形状记忆合金改性的复合稀土添加剂 |
CN107937661A (zh) * | 2017-11-25 | 2018-04-20 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种高铬合金磨球用变质剂及其制备方法 |
CN108265158A (zh) * | 2018-03-20 | 2018-07-10 | 湖州中杭轧辊有限公司 | 一种钢辊调质处理工艺 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1718822A (zh) | 钇基重稀土抗磨合金铸铁变质剂 | |
JP5345316B2 (ja) | 高硬度耐磨耗性耐食性鋳鉄材 | |
CN1718816A (zh) | 钇基稀土硅钙铁合金及其制备方法和用途 | |
CN1924070A (zh) | 一种含有高硬度硼化物的铸造高硼耐磨不锈钢及制备方法 | |
US20070231183A1 (en) | Martensite Wear-Resistant Cast Steel with Film Austenite for Enhancement of Toughness and Method of Producing the Cast Street | |
CN104131215B (zh) | 微合金化铸铁玻璃模具及其制造方法 | |
CN1769508A (zh) | 一种低成本高耐磨性的过共晶高铬铸铁及其制造方法 | |
CN101717890B (zh) | 一种用于平地机刀片的铸造低合金钢及制备方法 | |
JP2009155728A (ja) | 耐摩耗性鋳鉄 | |
CN110093554A (zh) | 一种兼具高导热率和高强度的蠕墨铸铁及其制备方法与应用 | |
CN1044131A (zh) | 铬钼钒稀土系耐热耐磨铸铁 | |
CN104313457A (zh) | 碳化钒增强型复合铸铁材料及其制备方法、制砂机反击块 | |
CN104087818A (zh) | 一种低铬合金耐磨球及其制备方法 | |
CN101736191A (zh) | 耐热球铁冲压模具镶块材料 | |
CN109536664A (zh) | 一种蠕状石墨铸铁涡旋盘及其生产工艺 | |
CN109609835B (zh) | 一种高强韧耐磨球墨铸铁及其制备工艺和应用 | |
CN1148633A (zh) | 中铬硅耐磨耐蚀铸铁及其制造方法 | |
CN1272457C (zh) | 一种低铝低镍中锰奥氏体铸铁及其工艺方法 | |
CN1019914C (zh) | 耐磨铸铁 | |
CN1019913C (zh) | 耐磨铸铁 | |
KR101598663B1 (ko) | 실린더 라이너 | |
JP2000119794A (ja) | 耐水濡れ性に優れるオーステンパ球状黒鉛鋳鉄 | |
Cheng et al. | Microstructure evolution and Wear resistance of Boron-Bearing HigH speed steel roll | |
CN104258922B (zh) | 一种颚式破碎机用高铬合金耐磨衬板 | |
CN1039834C (zh) | 稀土硼多元合金耐磨铸铁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |