本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，尤其涉及一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金。
背景技術(shù)：
水泵電機按結(jié)構(gòu)分類應(yīng)分為臥式電機和立式電機。因水泵的工作特性為啟動力矩相對較小，啟動頻次相對較少，連續(xù)運行時間相對較長等特征，因此水泵電機多數(shù)為鼠籠轉(zhuǎn)子的異步電動機或同步電動機。
現(xiàn)有技術(shù)中的水泵電機用的合金的強度和抗沖擊性，以及耐腐蝕性能無法滿足實際使用過程中的需求，因此亟需開發(fā)一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金。通過對高鉻合金的組分進行合理選擇，并控制P、S兩種雜質(zhì)的含量，同時當(dāng)合金中含鉻量達到一定比例時，鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用，在合金表面形成一層很薄的氧化膜(自鈍化膜)，可阻止合金的基體進一步腐蝕，提升了耐磨件的耐磨性能和耐腐蝕性能，延長了使用壽命。
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.3質(zhì)量百分比以上且1.6質(zhì)量百分比以下的C、1.8質(zhì)量百分比以上且2.5質(zhì)量百分比以下的Si、0.2質(zhì)量百分比以上且0.6質(zhì)量百分比以下的Mn、10質(zhì)量百分比以上且15質(zhì)量百分比以下的Cr、0.3質(zhì)量百分比以上且1.6質(zhì)量百分比以下Cu、0.2質(zhì)量百分比以上且0.5質(zhì)量百分比以下的Mo、0.02質(zhì)量百分比以上且0.05質(zhì)量百分比以下的P、0.01質(zhì)量百分比以上且0.04質(zhì)量百分比以下的S、0.025質(zhì)量百分比以上且0.14質(zhì)量百分比以下的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
優(yōu)選地，Re含量與S含量之比Re/S以質(zhì)量比計，滿足2.5＜Re/S＜3.5。
優(yōu)選地，Mn、Cu及Mo的合計含量(Mn+Cu+Mo)與C的含量之比(Mn+Cu+Mo)/C以質(zhì)量比計，滿足0.44＜(Mn+Cu+Mo)/C＜2.08。
優(yōu)選地，Si含量與P含量之比Si/P以質(zhì)量比計，滿足36＜Si/P＜125。
優(yōu)選地，Cr含量與Mn含量之比Cr/Mn以質(zhì)量比計，滿足17＜Cr/Mn＜75。
優(yōu)選地，C和Si的合計含量(C+Si)與Mn的含量之比為(C+Si)/Mn以質(zhì)量比計，滿足5.2＜(C+Si)/Mn＜20.5。
(C)：高錳鋼鑄件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一個極限值，當(dāng)含碳量>1.4％后鑄態(tài)析出碳化物很多，水韌處理時碳化物不能完全溶到奧氏體中去，間隙固溶的碳化物也達到了飽和，這樣不僅對耐磨性沒有好處，而且降低材料的強度和韌性，服役時容易斷裂。
(Si)：含硅量高，降低碳在奧氏體中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韌處理后，在晶界上留下較大的顯微疏松。硅是使γ相區(qū)封閉的合金元素，它可使鋼的淬透性略有提高，使鋼的屈服強度有所提高。鋼中同時加入硅和錳兩種合金元素，可以發(fā)揮各自的優(yōu)點，減弱二者的缺點。
(Mn)：高錳鋼由于含錳量高，鋼的鑄態(tài)組織為奧氏缽及碳化物，經(jīng)1000℃左右加熱水淬處理(通常稱水韌處理)后。絕大部分碳化物固溶于奧氏體中，鋼的組織為單相奧氏體或奧氏體加少量碳化物，Mn是使γ相區(qū)擴大的合金元素，它可使鋼的淬透性增加，使Ms點降低，促進奧氏體晶粒長大。
(Cr)：鉻是碳化物形成元素。鉻除與碳結(jié)合成碳化物外，其余部分溶于基體內(nèi)，從而提高基體的電極電位，對抗腐蝕是有利的。若其含量較小時，可能會出現(xiàn)M3C型碳化物，使硬度和韌性都降低。若其含量較大時，結(jié)晶時碳化物數(shù)量顯著增多，使韌性明顯下降，同時由于基體中含碳量降低，導(dǎo)致基體的硬度降低，從而耐磨性下降。但現(xiàn)在已經(jīng)有部分廠家采用特殊的生產(chǎn)和處理工藝解決了這個問題，使鉻的含量最大可達到30％。
(Cu)：銅是奧氏體形成元素，多加了組織中出現(xiàn)奧氏體。在屈氏體磨球中加鎳主要作用是提高基體電極電位，提高耐蝕性。
(Mo)：鉬的主要作用是細化基體，細化碳化物，提高基體的電極電位，提高耐蝕性，在金屬型鑄造條件下，加入少量即可起明顯作用，實用于有特殊要求的合金。
(P)：磷單獨溶解在鋼中很少，常以Fe2p，F(xiàn)e3P的形式存在于晶界上使鋼的強度、韌性和耐磨性大為降低，碳含量高加劇了P以共晶形式析出在晶界上。
(S)：由于鋼中含錳量高，能生成大量的MnS從渣中排出。又由于是在堿性渣中熔煉，硫可順利降低到0.03％以下。這樣低的硫量對鋼的強度、韌性和耐磨性均無明顯影響。
(Re)稀土能顯著提高鋼的韌塑性，并能細化晶粒，提高淬透性，提高鋼的耐磨性。
本發(fā)明通過對水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金的組分進行合理選擇，并控制P、S兩種雜質(zhì)的含量，同時當(dāng)合金中含鉻量達到一定比例時，鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用，在合金表面形成一層很薄的氧化膜(自鈍化膜)，可阻止合金的基體進一步腐蝕，提升了耐磨件的耐磨性能和耐腐蝕性能，延長了使用壽命；控制Mn、Cu及Mo的含量，使Mn、Cu及Mo相互配比，并控制與C的配比，Mn是使γ相區(qū)擴大的合金元素，它可使鋼的淬透性增加，使Ms點降低，促進奧氏體晶粒長大，銅是奧氏體形成元素，多加了組織中出現(xiàn)奧氏體。在屈氏體磨球中加鎳主要作用是提高基體電極電位，提高耐蝕性，鉬的主要作用是細化基體，細化碳化物，提高基體的電極電位，提高耐蝕性?？刂婆cC含量的配比，能有效提高合金的硬度，進而有效提高了合金的抗沖擊性能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細說明，應(yīng)當(dāng)了解，實施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
實施例1
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.45質(zhì)量百分比的C、2.25質(zhì)量百分比的Si、0.4質(zhì)量百分比的Mn、12.5質(zhì)量百分比的Cr、0.95質(zhì)量百分比Cu、0.35質(zhì)量百分比的Mo、0.035質(zhì)量百分比的P、0.025質(zhì)量百分比的S、0.0825質(zhì)量百分比的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
實施例2
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.3質(zhì)量百分比的C、2.5質(zhì)量百分比的Si、0.2質(zhì)量百分比的Mn、15質(zhì)量百分比的Cr、0.3質(zhì)量百分比Cu、0.5質(zhì)量百分比的Mo、0.02質(zhì)量百分比的P、0.04質(zhì)量百分比的S、0.025質(zhì)量百分比的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
實施例3
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.6質(zhì)量百分比的C、1.8質(zhì)量百分比的Si、0.6質(zhì)量百分比的Mn、10質(zhì)量百分比的Cr、1.6質(zhì)量百分比Cu、0.2質(zhì)量百分比的Mo、0.05質(zhì)量百分比的P、0.01質(zhì)量百分比的S、0.14質(zhì)量百分比的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
實施例4
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.4質(zhì)量百分比的C、2.4質(zhì)量百分比的Si、0.3質(zhì)量百分比的Mn、14質(zhì)量百分比的Cr、0.4質(zhì)量百分比Cu、0.4質(zhì)量百分比的Mo、0.03質(zhì)量百分比的P、0.03質(zhì)量百分比的S、0.030質(zhì)量百分比的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
實施例5
本發(fā)明提出的一種水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金，所述水泵電機用高鉻高強度抗沖擊合金由1.5質(zhì)量百分比的C、1.9質(zhì)量百分比的Si、0.5質(zhì)量百分比的Mn、11質(zhì)量百分比Cr、1.5質(zhì)量百分比Cu、0.3質(zhì)量百分比的Mo、0.04質(zhì)量百分比的P、0.02質(zhì)量百分比的S、0.13質(zhì)量百分比的Re，剩余部分由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。