一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102925783A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102925783A(43)申请公布日2013.02.13(21)申请号201210378470.2(22)申请日2012.10.09(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人皇志富邢建东高义民马胜强李烨飞(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人朱海临(51)Int.Cl.C22C33/08(2006.01)C22C37/10(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D8/00(2006.01)B21J5/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法(57)摘要本发明公开了一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法，包括以下步骤：采用废钢、生铁、高碳铬铁、锰铁和硅铁作为熔炼用原材料，按以下重量百分比的化学组成：3.0-4.5%C，15-35%Cr，0.5-1.5%Mn，0.5-1.5%Si，＜0.06%P、＜0.06%S，其余为Fe进行配料；原料在电炉中熔化后脱氧，然后将铸液迅速出炉倒入浇包；当温度降至1300℃-1350℃时，将铸液倒入砂型浇注成形；将铸件放入电炉中加热至700℃～1000℃保温，然后迅速出炉放入锻机上进行锻造变形处理；最后对锻件进行回火处理，最终得到过共晶高铬铸铁。CN10295783ACN102925783A权利要求书1/1页1.一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采用废钢、生铁、高碳铬铁、锰铁和硅铁作为熔炼用原材料，按以下重量百分比的化学组成：3.0-4.5%C，15-35%Cr，0.5-1.5%Mn，0.5-1.5%Si，＜0.06%P、＜0.06%S，其余为Fe进行配料；步骤二：将废钢、生铁先混合，在酸性中频感应电炉中熔化，待铁水熔清后，依次加入锰铁和硅铁熔清，再进一步加入高碳铬铁后熔清；铸液至温度达到1450℃后采用铝丝脱氧，然后将铸液迅速出炉倒入浇包，进行除渣处理；步骤三：当浇包中的铸液温度降至1300℃-1350℃时，将铸液倒入砂型浇注成形，8小时后打箱取出铸件，进行表面清理；步骤四：将清理干净后的铸件放入电炉中缓慢加热至700℃～1000℃，保温一段时间，使铸件内外温度均匀化，然后迅速出炉放入锻机上进行锻造变形处理，同时起到空淬的作用；步骤五：对锻造变形处理后的锻件然后进行回火处理，进一步消除铸件内部应力，最终得到过共晶高铬铸铁。2.如权利要求1所述的过共晶高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的缓慢加热，升温速率＜200℃/小时。3.如权利要求1所述的过共晶高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的保温一段时间，是指按铸件厚度每增加20mm，保温时间延长1小时。4.如权利要求1所述的过共晶高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，步骤四中所述的锻造变形处理是指，采用十字墩拔方式2-5次，变形速率在0.1-10s-1，变形比0.05-0.5。5.如权利要求1所述的过共晶高铬白口铸铁的制备方法，其特征在于，步骤五所述回火处理的温度为250℃-350℃。2CN102925783A说明书1/4页一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高铬铸铁的制造技术，特别是一种耐磨的过共晶高铬白口铸铁的制备方法。背景技术[0002]高铬白口铸铁是一类应用非常广泛的重要耐磨材料，由于其组织中大量存在的高硬度M7C3型碳化物而具有优良的耐磨性，同时该碳化物形貌呈杆状分布而较其它白口铸铁的韧性有所改善。高铬白口铸铁中的铬元素不仅可有效提高材料在浆料中的腐蚀抗力，同时大量存在的含铬的硬质相M7C3型碳化物有力地提高了材料的磨损抗力，提高了耐磨件使用寿命。因此广泛用于冶金、矿山、水利、电力、化工等领域的各类磨损部件。[0003]在高铬白口铸铁中，碳化物数量的增加对磨损抗力的变化具有重要的影响，但碳化物数量提高到一定程度，将会出现粗大的初生碳化物，导致高铬白口铸铁的韧性急剧下降，服役安全性降低，从而使过共晶高铬白口铸铁失去使用价值。因而，目前用于这一类部件的高铬白口铸铁为碳当量通常以不超过共晶点上限的亚共晶高铬白口铸铁。[0004]过共晶高铬白口铸铁的抗磨性优于工业上常用的亚共晶高铬白口铸铁，二者成本相当，所以过共晶高铬白口铸铁性价比高。但是由于过共晶白口高铬铸铁中存在大量粗大的硬脆相碳化物，使韧性显著降低，限制了其工业化应用。在保证过共晶高铬白口铸铁高硬度、高耐磨性的同时，若想提高其韧性，最有效地办法就是细化其中初生碳化物。可见，通过细化碳化物、改善其分布和形态，是提高过共晶高铬白口铸铁韧性的