一种高耐磨球墨铸铁磨球及其制备方法.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CN108611544A(43)申请公布日2018.10.02(21)申请号201810358823.X(22)申请日2018.04.20(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人李祖来张飞山泉蒋业华周荣涂小天(51)Int.Cl.C22C37/04(2006.01)C22C37/06(2006.01)C22C37/10(2006.01)C22C33/08(2006.01)C21C1/10(2006.01)C21D5/00(2006.01)C21D9/36(2006.01)B02C17/20(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种高耐磨球墨铸铁磨球及其制备方法(57)摘要本发明公开一种高耐磨球墨铸铁磨球及其制备方法，属于金属耐磨材料技术领域，磨球中的各化学成分及重量百分比为：C：3.5~4.0%，Si：2.2~2.8%，Mn：1.4~2.0%，Cr：1.2~1.6%，Mo：0.2~0.6%，B：0.1~0.3%，Mg：0.05~0.1%，Cu：0.28~0.35%，Re：0.06~0.12%，P<0.05%，S<0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质，原材料在中频感应电炉中熔炼，添加镁合金球化剂和硅铁孕育剂进行球化孕育处理，采用一模四件的金属型铸造浇注成型，铸件经加热至950~980℃，保温1.5~4h，进行水淬+油淬，再进行加热回火，取出空冷至室温，可获得性能较好的球墨铸铁磨球，经检测磨球体2积硬度为HRC54~60，冲击韧性为10~14J/cm，球化率可达1~3级，石墨大小等级7~8级，石墨数量不少于256个/mm2。CN108611544ACN108611544A权利要求书1/2页1.一种高耐磨球墨铸铁磨球，其特征在于，磨球中的各化学成分及重量百分比为：C：3.5~4.0%，Si：2.2~2.8%，Mn：1.4~2.0%，Cr：1.2~1.6%，Mo：0.2~0.6%，B：0.1~0.3%，Mg：0.05~0.1%，Cu：0.28~0.36%，Re：0.06~0.14%，P<0.05%，S<0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质。2.权利要求1所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）熔炼利用中频感应电炉进行熔炼，按照化学成分重量配比添加生铁、废钢、铬铁、硅铁、锰铁、钼铁、硼铁、紫铜并进行升温，当温度为1470~1495℃时取样进行化学分析，补充炉料调控各化学成分使其在规定范围内，温度上升到1500~1530℃时，加入金属液重量0.6%~0.85%的纯铝进行脱氧；球化孕育将金属液重量的1.2%~1.6%的球化剂、金属液重量的0.2%~0.35%的孕育剂和0.1~0.28kg的覆盖剂放在堤坝式浇包内，金属液出炉倒入浇包内捣实进行2~3min的球化处理和一次孕育，加入0.3~0.5kg的铸液除渣剂除渣，扒渣后加入金属液重量的0.1~0.18%孕育剂进行二次孕育，搅拌使其均匀熔化后待浇；（3）浇注温度为1370~1430℃时浇注，进行分段式浇注，当铸型内磨球冷却1~3h后开箱，使其自然冷却后进行表面清理；（4）淬火将步骤（3）得到的磨球加热到950~980℃，保温1.5~4h，进行水淬+油淬，水淬至300~340℃取出放在温度为260~280℃中油淬，磨球表面温度在油中冷却到80~100℃时出油进行风冷至室温；（5）回火将淬火后的磨球进行回火，回火温度为250~300℃，保温4~6h，取出空冷至室温，可得球墨铸铁磨球。3.根据权利要求2所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述球化剂为稀土硅镁合金Mg8Re3。4.根据权利要求2所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述孕育剂为75硅铁孕育剂。5.根据权利要求2所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述覆盖剂型号为Fex-8的发热保温覆盖剂。6.根据权利要求2所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述铸液除渣剂规格牌号为50~70目的TDW-S5。7.根据权利要求2所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（3）采用一模四件的金属模具铸型进行浇注，金属型铸造模具采用3Cr2W8V热作模具钢制成，金属型铸造模具包括上模、下模、浇冒口，浇冒口设置在上模中间，浇道与浇冒口连通，上模、下模中分别设有四个半球形型腔，上模、下模采用螺栓组件固定。8.根据权利要求7所述高耐磨球墨铸铁磨球的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述分段式浇注每箱磨球的具体工艺如下：第一段浇注时间0.1~0.3min，浇铸速度50~70kg/min，第二段浇注时间0.