一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁.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CN113481424A(43)申请公布日2021.10.08(21)申请号202110573446.3(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)发明人易艳良李卫涂小慧陈鹏(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)C21C1/08(2006.01)C21D5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁(57)摘要本发明属于抗磨金属材料技术领域，具体涉及一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁。该铸铁的化学成分，以质量分数计(wt％)，包括：2.5～3.0％C，0.6～1.0％Si，0.3～0.5％Mn，24～30％Cr，0.1～0.6％B，0.3～0.6％Ni，0.5～1％Cu，余量为Fe。本发明的含硼白口铸铁经电炉熔炼成形，随着B/M含量的控制后获得的铸件铸态下就可获得低残余应力(‑150～‑200MPa)、高硬度(63～67HRC)、高冲击韧性(8.5～13.5J/cm2)和高耐磨性等特点，且硬质相孤立杆状且均匀分布，可显著提高耐磨部件的使用寿命，具有很好的应用前景。CN113481424ACN113481424A权利要求书1/2页1.一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，该铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.5～3.0％C，0.6～1.0％Si，0.3～0.5％Mn，24～30％Cr，0.1～0.6％B，0.3～0.6％Ni，0.5～1％Cu，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.51％C，0.63％Si，0.33％Mn，25.9％Cr，0.11％B，0.46％Ni，0.9％Cu，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.58％C，0.77％Si，0.49％Mn，25.6％Cr，0.28％B，0.45％Ni，0.78％Cu，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的化学成分，以质量百分数计，包括：2.79％C，0.69％Si，0.44％Mn，25.9％Cr，0.51％B，0.49％Ni，0.81％Cu，余量为Fe。5.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的碳化物形状因子K为0.15～0.24，粒度因子D为11.8～14.2μm。6.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的残余应力为‑150～‑200MPa。7.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的硬度为63～67HRC。8.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁，其特征在于，所述高硬度耐磨含硼高铬铸铁的冲击韧性为8.5～13.5J/cm2。9.权利要求1‑8任一项所述的高硬度耐磨含硼高铬铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)取废钢、铬铁、锰铁及纯铁按质量比例40～44：8～9：1～1.5：32.2～48.9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15mm块体，在200～300℃下烘干后，置于浇包底部，采用包内冲入法向熔炼炉中加入0.1～0.5％硼铁；3)将熔炼炉温度升至1450～1550℃，加入脱氧剂铝丝，待炉料完全溶化后加入0.5～1％纯铜棒和0.3～0.8％纯镍棒；4)当钢水温度达1400～1480℃时，浇注成铸件，然后在200～300℃下进行3～6h回火处理后，空气冷却至室温，制得高硬度耐磨含硼高铬铸铁。10.根据权利要求9所述的高硬度耐磨含硼高铬铸铁的制备方法，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％2CN113481424A权利要求书2/2页3CN113481424A说明书1/5页一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁技术领域[0001]本发明属于抗磨金属材料技术领域，具体涉及一种高硬度耐磨含硼高铬铸铁。背景技术[0002]高铬铸铁是一种新型白口铸铁，具有高强度、高耐磨性和低成本等特点，高铬铸铁在低应力磨损服役条件下具有优良的耐磨性，但是与硬质合金相比，高铬铸铁在硬度与耐磨性能方面仍需要改善。高铬铸铁的磨损性能主要受硬质相和基体组织的影响。目