一种高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113481425A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110573470.7(22)申请日2021.05.25(71)申请人暨南大学地址510632广东省广州市天河区黄埔大道西601号(72)发明人李卫易艳良涂小慧(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人雷月华(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C37/08(2006.01)C22C33/08(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法(57)摘要本发明属于抗磨金属材料技术领域，具体涉及一种高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法。该铸铁的化学成分，以质量分数计(wt％)，包括：2～3C，0.5～1Si，0.5～1Mn，12～15Cr，0.3～0.5B，0.2～0.5Ni，0.2～0.4Ti，余量为Fe。本发明的高耐磨含硼高铬白口铸铁经中频感应电炉熔炼成形，进行淬火和回火处理，生成的马氏体呈现针片状，具有高硬度(63～65HRC)、高韧性(13.5～15.5J/cm2)和高耐磨性(较Cr15高铬铸铁提高35～45％)，且残余应力较低(‑180～‑220MPa)。CN113481425ACN113481425A权利要求书1/2页1.一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，该铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2～3％C，0.5～1％Si，0.5～1％Mn，12～15％Cr，0.3～0.5％B，0.2～0.5％Ni，0.2～0.4％Ti，余量为Fe。2.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.08％C，0.57％Si，0.64％Mn，13.9％Cr，0.32％B，0.29％Ni，0.24％Ti，余量为Fe。3.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.35％C，0.57％Si，0.59％Mn，13.2％Cr，0.37％B，0.27％Ni，0.25％Ti，余量为Fe。4.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.19％C，0.53％Si，0.56％Mn，14.3％Cr，0.36％B，0.31％Ni，0.26％Ti，余量为Fe。5.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的残余应力为‑180～‑220MPa。6.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的硬度为63～65HRC。7.根据权利要求1所述一种高耐磨高铬白口铸铁，其特征在于，所述高耐磨高铬白口铸铁的冲击韧性为13.5～15.5J/cm2。8.权利要求1‑7任一项所述的高耐磨高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)取废钢、铬铁、锰铁、钛铁及纯铁，按废钢40～44％、铬铁8～9％、锰铁1～1.5％、钛铁1.5～3％、纯铁42.5～49.5％、0.3～0.5％硼铁的质量比例混合后装填入熔炼炉中，加热至融化；(2)将硼铁粉碎成粒径小于20mm块体、在200～250℃烘干后，放置于浇包底部，采用包内冲入法向熔炼炉中加入硼铁块；(3)将熔炼炉温度升至1500～1550℃，加入脱氧剂铝丝，待炉料完全溶化后加入0.2～0.5％纯镍棒；(4)当钢水温度达1350～1450℃时，浇注成铸件，然后将铸件在900～1000℃下保温2～4h淬火处理，放入浓度为3～10wt％PAG溶液冷至150℃，随后在200～300℃下保温3～6h回火处理，空冷至室温，制得白口铸铁。9.根据权利要求8所述的高耐磨高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，所用各炉料的化学成分，以质量分数计，如表1所示：表1各炉料化学成分，wt％2CN113481425A权利要求书2/2页10.根据权利要求8所述的高耐磨高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，所述PAG溶液的浓度为3wt％、5wt％、7wt％或10wt％。3CN113481425A说明书1/5页一种高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法技术领域[0001]本发明属于抗磨金属材料技术领域，具体涉及一种高耐磨高铬白口铸铁及其制备方法。背景技术[0002]目前，工业上应用较多的耐磨材料有耐磨涂层材料、耐磨陶瓷材料、耐磨复合材料、耐磨金属材料等。由于具有制备工艺简单、成本低及零件形状灵活性高等优点，目前耐磨金属材料是工程应用较广的耐磨材料之一。现阶段，耐磨金属材料主要有锰系耐磨钢、铬系耐磨合金