一种锰硅高铬铸铁及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103614611103614611A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310602838.3(22)申请日2013.11.26(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人常国威岳旭东陈淑英李青春(74)专利代理机构锦州辽西专利事务所21225代理人李辉(51)Int.Cl.C22C37/10(2006.01)C22C33/08(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种锰硅高铬铸铁及其制备方法(57)摘要一种锰硅高铬铸铁的制备方法，以重量百分比计，将废钢、生铁、铬铁、锰铁和硅铁按照产品中碳含量为2.2%～2.8%、铬含量为13%～15%、锰含量为3%～5%、硅含量为2%～4%、硫含量≤0.05%，磷含量≤0.05%、其余为铁进行配料；将废钢、生铁放入感应炉内熔化后，进行预脱氧操作，然后加入铬铁、锰铁和硅铁，得到铁水，将铁水调整至合格铁水的要求后，升温进行终脱氧，出炉，浇注，得铸铁；将获得的铸铁进行空冷，然后加热回火，得到锰硅高铬铸铁。工艺简单，配料合理，制得的锰硅高铬铸铁的冲击韧性好、硬度高，具有Cr15Mo3高铬铸铁性能标准的同时，降低了原材料的生产成本。CN103614611ACN10364ACN103614611A权利要求书1/1页1.一种锰硅高铬铸铁，其特征是：其化学成分以重量百分比计为：碳2.2%～2.8%；铬13%～15%；锰3%～5%；硅2%～4%；硫≤0.05%；磷≤0.05%；铁余量。2.如权利要求1所述的一种锰硅高铬铸铁的制备方法，其特征是：具体步骤如下：1.1、原料选择以重量百分比计，将废钢、生铁、铬铁、锰铁和硅铁按照产品中碳含量为2.2%～2.8%、铬含量为13%～15%、锰含量为3%～5%、硅含量为2%～4%、硫含量≤0.05%，磷含量≤0.05%、其余为铁进行配料；1.2、将废钢、生铁放入感应炉内熔化后，进行预脱氧操作，而后加入铬铁、锰铁和硅铁,得到铁水；1.3、取铁水试样进行炉前分析，根据分析结果，将所述铁水调整至合格铁水的要求；1.4、将铁水温度提高到1550℃～1600℃，加入占所述合格铁水质量0.1%～0.3%的铝，进行终脱氧，出炉；1.5、待温度降至1400℃～1460℃时，开始浇注，得铸铁；1.6、将获得的铸铁加热到850℃～950℃，进行空冷，然后加热到350℃～500℃回火2h～5h，得到锰硅高铬铸铁。3.根据权利要求2所述的锰硅高铬铸铁的制备方法，其特征是：步骤1.2中，铬铁、锰铁和硅铁在加入感应炉内前，先进行烘烤处理。2CN103614611A说明书1/4页一种锰硅高铬铸铁及其制备方法技术领域[0001]本发明属于抗磨金属材料领域，特别涉及一种锰硅高铬铸铁及其制备方法。背景技术[0002]高铬铸铁是一种性能优良的抗磨材料，它具有高硬度和高冲击韧性的特点。高铬铸铁的典型牌号是Cr15Mo3的白口铁，该型号高铬铸铁中通过添加3%的钼元素，增加高铬铸铁的淬透性，获得全马氏体基体组织。而钼元素属于贵重合金元素，是我国的紧缺资源，其价格昂贵，增加了钼系高铬铸铁的生产成本高。为了降低钼系高铬铸铁生产成本，最有效的方法是减少钼元素的加入量，但减少钼元素的加入量后，钼系高铬铸铁抗磨性也大幅下降，使用寿命明显缩短。[0003]锰元素在提高高铬铸铁淬透性方面可以起到与钼元素相近的作用，但由于锰元素稳定高铬铸铁基体中奥氏体的能力很强，导致组织中残余奥氏体量过多，在使用中残余奥氏体在外力作用下发生马氏体转变，由于体积膨胀形成的应力，铸件容易开裂。通过添加硼元素或稀土元素降低高铬铸铁中钼元素含量的方法，生产工艺复杂、性能不稳定，高铬铸铁力学性能不理想。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种生产成本较低，具有高硬度、高韧性的锰硅高铬铸铁及其制备方法。[0005]本发明的技术解决方案是：一种锰硅高铬铸铁，其化学成分以重量百分比计为：碳2.2%～2.8%；铬13%～15%；锰3%～5%；硅2%～4%；硫≤0.05%；磷≤0.05%；铁余量。[0006]一种锰硅高铬铸铁的制备方法，其具体步骤如下：1.1、原料选择以重量百分比计，将废钢、生铁、铬铁、锰铁和硅铁按照产品中碳含量为2.2%～2.8%、铬含量为13%～15%、锰含量为3%～5%、硅含量为2%～4%、硫含量≤0.05%，磷含量≤0.05%、其余为铁进行配料；1.2、将废钢、生铁放入感应炉内熔化后，进行预脱氧操作，而后加入铬铁、锰铁和硅铁,得到铁水；1.3、取铁水试样进行炉前分析，根据分析结果，将所述铁水调整至合格铁水的要求；3CN10