一種高鉻鑄鐵的新型制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高鉻鑄鐵制備工藝領(lǐng)域，具體涉及一種高鉻鑄鐵的新型制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱，是一種優(yōu)良的抗磨材料。從其性能來說，一方面由于它的耐磨性優(yōu)于合金鋼，另一方面又因?yàn)槠漤g性、強(qiáng)度比一般白口鑄鐵高得多，同時(shí)還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，被譽(yù)為當(dāng)代最優(yōu)良的抗磨料磨損材料之一，加之生產(chǎn)便捷、成本適中而受到廣泛關(guān)注。
[0003]在高鉻鑄鐵熱加工處理過程中，由于其碳含量很高，使得鑄件材料內(nèi)部很容易形成滲碳體，而滲碳體的硬度很大，大量的滲碳體生成導(dǎo)致了鑄件材料的硬度大幅度提升，同時(shí)塑性和韌性也下降;此外，高鉻鑄鐵中所含有的貴重金屬元素也對鑄件材料的機(jī)械性能產(chǎn)生重要影響，如鉻、鎳、鈷元素等。但是目前所開發(fā)成功的各種高鉻耐磨鑄鐵普遍存在脆性大，塑性和韌性不好，在使用過程中容易出現(xiàn)局部微裂紋，降低鑄件的使用壽命，同時(shí)由于貴重合金元素利用率不高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高等缺陷，限制了高鉻鑄鐵的推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高鉻鑄鐵的新型制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0007]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變?yōu)橐簯B(tài)鐵水；
[0008]2)將步驟I)制得的液態(tài)鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進(jìn)行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質(zhì)量百分比為:鉻12-18.3%、鎳0.24-0.69%、鈷0.42-0.88%、鉬1.3-2.2%、銅0.4-0.86%、硼0.01-0.06%、錳0.72-1.5%、鋁 0.1-0.7%、硅 0.65-1 %、碳 2.1-2.74%、磷 0.01-0.03%、硫 0.01-0.05%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)；
[0009]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350-1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉末占高絡(luò)鑄鐵總質(zhì)量2-5% ；
[0010]4)將步驟3)制得的鐵水A澆注到預(yù)先升溫至1450°C的模具中，攪拌、磁化12-18分鐘得到鐵水B;
[0011]5)將步驟4)制得的鐵水B冷卻至室溫，清理毛刺飛邊得到鑄件；
[0012]6)將步驟5)制得的鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后進(jìn)行淬火和回火處理，淬火溫度為920-980°C，保溫時(shí)間為0.5-1.5h，冷卻速率為220-270°C/min，回火溫度為320-370°C，保溫時(shí)間為2_4h，空冷至室溫。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟2)中原料熔煉后各元素質(zhì)量百分比為:鉻15.8%、鎳0.55 %、鈷
0.72%、鉬1.92%、銅0.6%、硼0.04%、錳1.12%、鋁0.4%、硅0.84%、碳2.47%、磷0.02%、硫0.03%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟3)中加入的碳化硅粉末占高鉻鑄鐵總質(zhì)量4%。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟4)中攪拌磁化時(shí)間為15分鐘。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟4)中攪拌磁化方法為攪拌和磁化同時(shí)進(jìn)行。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟6)中淬火冷卻速率為260°C/min。
[0018]本發(fā)明提供了一種高鉻鑄鐵的新型制備方法，其有益效果是:本發(fā)明原料各組分混合性較好，鑄件在澆注溫度保溫時(shí)，由于外加的磁場作用，材料中所含的鐵被吸引至鑄件的外表面，同時(shí)伴隨攪拌產(chǎn)生的物理離心作用使其分布均勻，從而在外表面形成了相對低碳區(qū)，在冷卻成型后可以有效提高鑄件表面塑性和韌性；同時(shí)由于鐵水是澆注到預(yù)熱至1450°C的模具中，不會導(dǎo)致鑄件表面因?yàn)檠杆倮鋮s而產(chǎn)生疏松甚至氣孔現(xiàn)象，提高了鑄件表面的致密性;此外，由于貴重金屬元素鎳和鈷均為鐵磁性物質(zhì)，在磁場作用下均會聚集到鑄件表面，提高了貴重金屬元素的利用率。本發(fā)明有效解決了高鉻鑄鐵脆性大，塑性和韌性不好的問題，提高了鑄件的使用壽命。本發(fā)明提高了貴重金屬利用率，節(jié)省了貴重金屬的使用，降低了生產(chǎn)成本，具有很好的推廣前景。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]實(shí)施例1:
[0021]—種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0022]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變?yōu)橐簯B(tài)鐵水；
[0023]2)將步驟I)制得的液態(tài)鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進(jìn)行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質(zhì)量百分比為:鉻15.8%、鎳0.55 %、鈷0.72 %、鉬I.92 %、銅0.6 %、硼0.04 %、錳I.12 %、鋁0.4 %、硅0.84 %、碳2.47 %、磷0.02 %、硫0.03 %，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)；
[0024]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350_1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉末占高絡(luò)鑄鐵總質(zhì)量4% ；
[0025]4)將步驟3)制得的鐵水A澆注到預(yù)先升溫至1450°C的模具中，攪拌、磁化15分鐘得到鐵水B，攪拌和磁化同時(shí)進(jìn)行；
[0026]5)將步驟4)制得的鐵水B冷卻至室溫，清理毛刺飛邊得到鑄件；
[0027]6)將步驟5)制得的鑄件經(jīng)清砂和打磨處理后進(jìn)行淬火和回火處理，淬火溫度為920-980 0C，保溫時(shí)間為0.5-1.5h，冷卻速率為260 V /min，回火溫度為320-370 V，保溫時(shí)間為2-4h，空冷至室溫。
[0028]實(shí)施例2:
[0029 ] 一種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0030]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變?yōu)橐簯B(tài)鐵水；
[0031 ] 2)將步驟I)制得的液態(tài)鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進(jìn)行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質(zhì)量百分比為:鉻13.6%、鎳0.24%、鈷0.55%、鉬1.3%、銅0.77%、硼0.01%、錳0.91%、鋁0.3%、硅0.7%、碳2.1%、磷0.02%、硫0.01 %，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)；
[0032]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350_1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉