專利名稱：：水泥窯冷卻機(jī)箅板用的耐熱鑄鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于耐熱合金鋼，涉及一種水泥窯冷卻機(jī)篦板用的耐熱鑄鋼。目前，制作水泥窯冷卻機(jī)篦板大都采用普通爐用耐熱鑄鋼，典型鋼種為ACI的HH(Cr25-Hi13)和國(guó)產(chǎn)3Cr24Ni7SiNRe，其化學(xué)成份見(jiàn)表1。這類鋼雖然具有900～1200℃的高溫抗氧化性和良好的持久強(qiáng)度，但抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性較差，因此用作水泥窯冷卻機(jī)篦板壽命短。日本專利JP61227154公開(kāi)了一種水泥窯冷卻機(jī)篦板用的Cr-Mn系耐熱鑄鋼，其化學(xué)成份見(jiàn)表2。該專利中沒(méi)有提供有關(guān)抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性方面的測(cè)試數(shù)據(jù)，也沒(méi)有實(shí)際使用壽命，而這兩個(gè)性能是水泥窯篦板用鋼最重要、最基本的性能，因?yàn)轶靼宓闹饕问綖闊崞陂_(kāi)裂和高溫磨料磨損。本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足、提供一種具有優(yōu)良的抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性的耐熱鑄鋼，以提高水泥窯冷卻機(jī)篦板的壽命。鋼的抗熱疲勞性與抗高溫磨料磨損性對(duì)化學(xué)成份和組織的要求存在矛盾，前者要求碳含量低、共晶碳化物數(shù)量少，而后者恰恰相反，因此，控制化學(xué)成份使鋼同時(shí)具有水泥窯冷卻機(jī)篦板所需要的抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性是技術(shù)難關(guān)。本發(fā)明針對(duì)抗熱疲勞性與抗高溫磨料磨損性對(duì)化學(xué)成份和組織的要求，相對(duì)于已有技術(shù)采取了以下措施1.降低Cr、Si含量，添加Re(稀土)，以提高抗熱疲勞性。Cr含量降低，可降低鋼中共晶碳化物數(shù)量，Si含量降低，可降低共晶碳化物數(shù)量和減少二次碳化物析出;添加Re，不僅能改變鋼中共晶碳化物的形狀，而且能改善二次碳化物的分布、強(qiáng)化晶界，細(xì)化枝晶，改善鋼水流動(dòng)性，減少顯微縮松。化學(xué)成份使組織的這些變化能夠提高鋼的抗熱疲勞性。2.添加W、Mo，以提高抗高溫磨料磨損性。W、Mo能固溶于共晶碳化物和基體中，增加共晶碳化物的硬度和穩(wěn)定性，提高基體的高溫強(qiáng)度和硬度，因此可提高鋼的抗高溫磨料磨損性。根據(jù)以上機(jī)理，本發(fā)明所提供的耐熱鋼為4Cr18Ni10WMoRe，其化學(xué)成份包括Fe、C、Cr、Ni、Si、Mn、W、Mo、Re(稀土)，它們的重量百分比分別為0.30～0.45%℃、17～22%Cr、9～12%Ni、Si＜1%、Mn＜2%、0.7～2%W、0.8～2%Mo、0.4～0.6%Re(加入量)，其余是Fe。本發(fā)明的熔煉和澆注工藝與一般鑄鋼相同，所要注意的是鋼水的出爐溫度1590°～1610℃、澆注溫度1490°～1530℃;采用立澆并在鑄型中加有冷鐵。實(shí)施例本實(shí)施例中，各元素的重量百分比分別為0.34%C、0.82%Si、0.33%Mn、20%Cr、9%Ni、1.2%W、1.2%Mo、0.5%Re(加入量)，其余是Fe。鑄型中安置有4塊冷鐵。熔煉、澆注工藝與一般鑄鋼相同，鋼水的出爐溫度為1600℃、澆注溫度為1500℃，立澆。冷卻后經(jīng)退火或時(shí)效即可使用。其鑄態(tài)組織為奧氏體加共晶碳化物，共晶碳化物呈孤立球狀，分布在晶界和枝晶間。其鑄態(tài)試樣的拉伸性能如表3、沖擊韌性如表4、熱疲勞性能如表5、高溫磨料磨損性能如表6、使用壽命如表7。表1.HH鋼和3Cr24Ni7SiNRe的化學(xué)成分(重量%)</tables>表2.日本專利JP61227154所公開(kāi)的Cr-Mn系耐熱鑄鋼化學(xué)成份(重量%)</tables>表3.本發(fā)明鋼的拉伸性能表4.本發(fā)明鋼的沖擊韌性(梅氏)</tables>表5.幾種鋼的熱疲勞性能-熱疲勞裂紋長(zhǎng)度mm表6.幾種鋼的高溫磨料磨損性能試驗(yàn)條件壓力2.5kgcm2、磨損距離28.5m磨料80目玻璃砂紙磨損失重mg表7.幾種鋼使用壽命</tables>從實(shí)施例中的測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性大幅度提高，使用壽命增長(zhǎng)一倍。若以一座水泥窯計(jì)算，每年可節(jié)省篦板184塊，折合人民幣71000元;節(jié)約合金元素，折合人民幣50000元;節(jié)約檢修費(fèi)，折合人民幣16000元。共計(jì)可節(jié)約人民幣137000元。權(quán)利要求1.一種水泥窯冷卻機(jī)篦板用的耐熱鑄鋼，化學(xué)成份包括Fe、C、Cr、NiSi、Mn，其特征在于還包括W、Mo、Re(稀土)，它們的重量百分比分別為0.30～0.45%C、17～22%Cr、9～12%Ni、Si＜1%、Mn＜2%、0.7～2%W、0.8～2%Mo、0.4～0.6%Re(加入量)，其余是Fe。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱鑄鋼，其特征在于鑄態(tài)組織為奧氏體加共晶碳化物，共晶碳化物呈弧立球狀，分布在晶界和枝晶間。全文摘要一種水泥窯冷卻機(jī)箅板用的耐熱鑄鋼，其化學(xué)成份(重量百分比)為0.30～0.45％C、17～22％Cr、9～12％Ni、Si＜1％、Mn＜2％、0.7～2％W、0.8～2％Mo、0.4～0.6％Re(加入量)，其余是Fe；其鑄態(tài)組織為奧氏體加球狀共晶碳化物。本發(fā)明具有優(yōu)良的抗熱疲勞性和抗高溫磨料磨損性，與現(xiàn)有技術(shù)相比，箅板的使用壽命可提高一倍。文檔編號(hào)C22C38/44GK1058238SQ90105850公開(kāi)日1992年1月29日申請(qǐng)日期1990年7月7日優(yōu)先權(quán)日1990年7月7日發(fā)明者付守默,沈保羅,陳家釗,高升吉申請(qǐng)人:成都科技大學(xué)