合金的化學(xué)組成及質(zhì)量分 數(shù)為：20. 88% B, 0? 15% C, 1. 74% Si, 0? 28% A1, 0? 007% S, 0? 063% P,余量 Fe)依次加入 中頻感應(yīng)電爐內(nèi)，釩鐵合金、鈦鐵合金和硼鐵合金的加入量分別占爐內(nèi)金屬熔液質(zhì)量分數(shù) 的19. 5%、1.6%和3. 5%，保溫8分鐘后出爐；
[0034] ③將含氮化鉻鐵（氮化鉻鐵的化學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：62. 75 % Cr，6. 47 % N，0? 077% C，2. 09% Si, 0? 026% P，0? 033% S，余量Fe)、鎳鎂合金（鎳鎂合金的化學(xué)組成 及質(zhì)量分數(shù)為：75% Ni，25% Mg)、金屬鋅和硅鈣鋇鋁合金（硅鈣鋇鋁合金的化學(xué)組成及質(zhì) 量分數(shù)為：33. 52 % Si, 12. 59 % Ca, 10. 47 % Ba, 18. 07 % A1, 0? 21 % Mn, 0? 35 % C, 0? 031 % P，0. 039% S，余量Fe)的復(fù)合添加劑破碎成8~15mm的顆粒，經(jīng)250°C烘干120分鐘后，置 于澆包底部，將步驟②中的金屬熔液出爐入澆包，復(fù)合添加劑的加入量占入澆包內(nèi)金屬熔 液質(zhì)量分數(shù)的2. 5%，復(fù)合添加劑由質(zhì)量分數(shù)30%的氮化絡(luò)鐵、19%的鎳鎂合金、4%的金 屬鋅和47 %的硅鈣鋇鋁合金組成；
[0035]④對澆包內(nèi)的金屬熔液扒渣，當溫度降至1448 °C，澆入鑄型得到鑄件，鑄件在鑄型 內(nèi)冷卻10小時后開箱，清理澆冒口，重新將鑄件隨爐加熱至1050°C，保溫1小時后，出爐空 冷至溫度為390~420°C，繼續(xù)將鑄件加熱至550°C，保溫6小時后爐冷至溫度低于150°C 后，出爐空冷至室溫，即可得到含釩鉻耐磨合金，其力學(xué)性能見表1。
[0036] 實施例3 :
[0037] 一種含釩鉻耐磨合金及其制備方法，其具體制備工藝步驟是：
[0038] ①先在500公斤中頻感應(yīng)電爐中加入生鐵、增碳劑、廢鋼、鉻鐵、鈮鐵和鉬鐵等爐 料，將爐內(nèi)爐料熔化，并將溫度升至1539°C，爐內(nèi)金屬熔液的化學(xué)組成及其質(zhì)量分數(shù)控制 在：3. 37 % C, 10. 92 % Cr, 3. 41 % Mo, 4. 27 % Nb, 0? 59 % Si, 0? 60% Mn, 0? 039 % S, 0? 045 % P，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；
[0039] ②繼續(xù)將經(jīng)780 °C預(yù)熱120分鐘的釩鐵合金（釩鐵合金的化學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為： 48. 59% V，0? 30% C, 0? 039% P, 0? 026% S, 0? 93% Si, 0? 88% A1,余量 Fe)、鈦鐵合金（鈦 鐵合金的化學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：39. 05% Ti, 7.28% A1, 2. 31% Si, 0.020% S, 0.024% P，0. 085%C，0. 21%Cu，2. 06%Mn，余量Fe)和硼鐵合金（硼鐵合金的化學(xué)組成及質(zhì)量分 數(shù)為：19. 81%B, 0? 30%C,1. 37%Si,0? 35%A1, 0? 008%S,0? 073%P,余量 Fe)依次加入 中頻感應(yīng)電爐內(nèi)，釩鐵合金、鈦鐵合金和硼鐵合金的加入量分別占爐內(nèi)金屬熔液質(zhì)量分數(shù) 的19.0%、1.7%和3.4%，保溫9分鐘后出爐；
[0040] ③將含氮化鉻鐵（氮化鉻鐵的化學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：61. 84 % % Cr，5. 92% N，0.058 % C，1.78% Si, 0.026 % P，0.033 % S，余量Fe)、鎳鎂合金（鎳鎂合金的化學(xué)組 成及質(zhì)量分數(shù)為：72. 16% Ni，27. 84%Mg)、金屬鋅和硅鈣鋇鋁合金（硅鈣鋇鋁合金的化 學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：30. 59% Si, 12. 18% Ca, 9. 84% Ba, 20. 32%A1, 0? 15%Mn, 0? 21% C，0. 035% P, 0.028%S,余量Fe)的復(fù)合添加劑破碎成8~15mm的顆粒，經(jīng)220°C烘干130 分鐘后，置于澆包底部，將步驟②中的金屬熔液出爐入澆包，復(fù)合添加劑的加入量占入澆包 內(nèi)金屬熔液質(zhì)量分數(shù)的2. 3%，復(fù)合添加劑由質(zhì)量分數(shù)29%的氮化鉻鐵、21%的鎳鎂合金、 5%的金屬鋅和45%的硅鈣鋇鋁合金組成；
[0041] ④對澆包內(nèi)的金屬熔液扒渣，當溫度降至1437 °C，澆入鑄型得到鑄件，鑄件在鑄型 內(nèi)冷卻6小時后開箱，清理澆冒口，重新將鑄件隨爐加熱至1020°C，保溫3小時后，出爐空冷 至溫度為370~400°C，繼續(xù)將鑄件加熱至530°C，保溫9小時后爐冷至溫度低于150°C后， 出爐空冷至室溫，即可得到含釩鉻耐磨合金，其力學(xué)性能見表1。
[0042] 表1含釩鉻耐磨合金力學(xué)性能
【主權(quán)項】
1. 一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 、先在中頻感應(yīng)電爐中加入生鐵、增碳劑、廢鋼、鉻鐵、鈮鐵和鉬鐵的等主要爐料，將 爐內(nèi)爐料熔化，并將溫度升至1530~1550°C，爐內(nèi)金屬熔液的化學(xué)組成及其質(zhì)量分數(shù)控 制在：3. 2 ~3. 5 % C，10 ~12 % Cr, 3. 0 ~3. 5 % Mo, 4. 0 ~4. 5 % Nb,〈0? 8 % Si,〈0? 8 % Mn,〈0. 05% S，〈0. 05% P，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)； (2) 、將分別經(jīng)750~800°C預(yù)熱100~150分鐘的釩鐵合金、鈦鐵合金和硼鐵合金依次 加入步驟（1)中頻感應(yīng)電爐內(nèi)，釩鐵合金、鈦鐵合金和硼鐵合金的加入量分別占爐內(nèi)金屬 熔液質(zhì)量分數(shù)的18. 5~19. 5%、L 6~L 8%和3. 2~3. 5%，保溫8~10分鐘后出爐； (3) 、將含氮化絡(luò)鐵、鎳鎂合金、金屬鋅和娃1?鋇錯合金的復(fù)合添加劑破碎成8~15_ 的顆粒，經(jīng)200~250°C烘干120~150分鐘后，置于澆包底部，將步驟（2)中的金屬熔液出 爐入澆包，復(fù)合添加劑的加入量占入澆包內(nèi)金屬熔液質(zhì)量分數(shù)的2. 0~2. 5%，復(fù)合添加劑 由質(zhì)量分數(shù)25~30%的氮化鉻鐵、18~22%的鎳鎂合金、4~5%的金屬鋅和45~50% 的硅鈣鋇鋁合金組成； (4) 、對步驟（3)澆包內(nèi)的金屬熔液扒渣，當溫度降至1430~1450°C，澆入鑄型得到 鑄件，鑄件在鑄型內(nèi)冷卻2~10小時后開箱，清理澆冒口，重新將鑄件隨爐加熱至980~ 1050°C，保溫1~4小時后，出爐空冷至溫度為350~420°C，繼續(xù)將鑄件加熱至520~ 550°C，保溫6~12小時后爐冷至溫度低于150°C后，出爐空冷至室溫，即可得到含釩鉻耐磨 合金。
2. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，釩鐵合金的化 學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：48~55 % V，彡0? 40 % C，彡0? 06 % P，彡0? 04 % S，彡2. 0 % Si,彡 I. 5% Al,余量 Fe。
3. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，鈦鐵合金的化 學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：38~42 % Ti,彡9. 0 % Al,彡3. 0 % Si,彡0? 03 % S，彡0? 03 % P，彡 0? 10% C,彡 0? 40% Cu,彡 2. 5% Mn,余量 Fe。
4. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，硼鐵合金的化學(xué) 組成及質(zhì)量分數(shù)為：19.0~21.0 % B,彡0.5 % C,彡2.0 % Si,彡0.5 % Al,彡0.01 % S,彡 0? 1% P,余量 Fe。
5. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，氮化鉻鐵的化 學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：60~63% Cr, 5. 0~6. 5% N，C彡0? 1%，Si彡2. 5%，P彡0? 03% ，S < 0? 04%，余量 Fe。
6. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，鎳鎂合金的化學(xué) 組成及質(zhì)量分數(shù)為：70~75% Ni, 25~30% Mg。
7. 按照權(quán)利要求1的一種含釩鉻耐磨合金的制備方法，其特征在于，硅鈣鋇鋁合金的 化學(xué)組成及質(zhì)量分數(shù)為：Si彡30% ,Ca彡12% ,Ba彡9% ,Al彡16% ,Mn彡0.4%，C彡0.4%，P < 0? 04%，S < 0? 04%，余量 Fe。
8. 按照權(quán)利要求1-7任一所述的方法制備得到的含釩鉻耐磨合金。
【專利摘要】含釩鉻耐磨合金及其制備方法，屬于金屬耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域。先在中頻感應(yīng)電爐中加入生鐵、增碳劑、廢鋼、鉻鐵、鈮鐵和鉬鐵等爐料，并將溫度升至1530～1550℃，爐內(nèi)金屬熔液的化學(xué)組成及其質(zhì)量分數(shù)控制在：3.2～3.5％C,10～12％Cr,3.0～3.5％Mo,4.0～4.5％Nb,<0.8％Si,<0.8％Mn,<0.05％S,<0.05％P,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，繼續(xù)加入適量釩鐵合金、鈦鐵合金和硼鐵合金，最后加入氮化鉻鐵、鎳鎂合金、金屬鋅和硅鈣鋇鋁合金，得到的材料經(jīng)熱處理后具有優(yōu)異的性能。
【IPC分類】C22C37-10, C22C37-06, C22C37-08, C22C33-08
【公開號】CN104745915
【申請?zhí)枴緾N201510065246
【發(fā)明人】雷永平, 王開明, 蔣志強, 符寒光, 馮錫蘭
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月6日