本發(fā)明涉及機械配件材料技術領域，具體是一種高分子的鉻鑄鐵材料及其生產工藝。
背景技術：
機械配件種類繁多，根據(jù)機械配件的應用需求會選擇不同的制造材料。對于耐磨要求較高的機械配件，一般會選擇高鉻鑄鐵作為制造材料。高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱，是一種性能優(yōu)良而受到特別重視的抗磨材料。它以比合金鋼高得多的耐磨性，和比一般白口鑄鐵高得多的韌性、強度，同時它還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，加之生產便捷、成本適中，而被譽為當代最優(yōu)良的抗磨損材料之一。隨著時代的發(fā)展，市場對高鉻鑄鐵提出了越來越高的性能要求，現(xiàn)有的高鉻鑄鐵材料已經逐漸無法滿足市場的需求。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高分子的鉻鑄鐵材料及其生產工藝，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.2-3.5%、Si 0.7-0.9%、Mn 0.9-1.2%、Cr 20-23%、Mo 0.8-1.3%、Ni 0.2-0.4%、V 0.1-0.3%、Ti 0.1-0.2%、Cu 0.6-0.8%、S≤0.03%、P 0.01-0.03%，余量為Fe和不可避免的雜質。
作為本發(fā)明進一步的方案：由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.3-3.4%、Si 0.73-0.86%、Mn 1.0-1.1%、Cr 21-22%、Mo 0.9-1.2%、Ni 0.21-0.35%、V 0.15-0.28%、Ti 0.13-0.19%、Cu 0.65-0.74%、S≤0.02%、P 0.01-0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。
作為本發(fā)明再進一步的方案：由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.36%、Si 0.81%、Mn 1%、Cr 21.7%、Mo 1.1%、Ni 0.27%、V 0.22%、Ti 0.16%、Cu 0.69%、S 0.01%、P 0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。
所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1430-1460℃，加入鐵液總質量0.3-0.4%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.5-0.7%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理2-3次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.1-0.2%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至800-850℃，保溫2-3h，進行退火處理，然后出爐空冷至180-200℃，再升溫至600-650℃進行回火處理，保溫5-8h，出爐空冷至室溫，即可。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明制備的耐磨高鉻鑄鐵材料采用稀土合金包內變質，顯著降低了產品的晶粒度，并優(yōu)化的成分配比，使該高鉻鑄鐵材料的耐磨性能大大提高，其耐磨性能能夠達到是普通 KMTBCr26 的 3-5倍，能夠滿足市場對于高鉻鑄鐵材料越來越高的性能要求；
2、本發(fā)明制備耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，工藝流程簡單，步驟合理，降低了批量生產的難度，能夠直接可以應用于工業(yè)生產。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.2%、Si 0.7%、Mn 0.9%、Cr 20%、Mo 0.8%、Ni 0.2%、V 0.1%、Ti 0.1%、Cu 0.6%、S 0.01%、P 0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質。
本實施例中，所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1430℃，加入鐵液總質量0.3%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.5%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理2次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.1%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至800℃，保溫2h，進行退火處理，然后出爐空冷至180℃，再升溫至600℃進行回火處理，保溫5h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例2
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.3%、Si 0.75%、Mn 0.93%、Cr 21%、Mo 0.9%、Ni 0.28%、V 0.15%、Ti 0.13%、Cu 0.67%、S 0.01%、P 0.01%，余量為Fe和不可避免的雜質。
本實施例中，所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1440℃，加入鐵液總質量0.32%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.55%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理3次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.13%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至810℃，保溫2.5h，進行退火處理，然后出爐空冷至185℃，再升溫至610℃進行回火處理，保溫6h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例3
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.36%、Si 0.81%、Mn 1%、Cr 21.7%、Mo 1.1%、Ni 0.27%、V 0.22%、Ti 0.16%、Cu 0.69%、S 0.01%、P 0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。
本實施例中，所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1445℃，加入鐵液總質量0.35%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.6%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理3次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.15%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至830℃，保溫2.5h，進行退火處理，然后出爐空冷至190℃，再升溫至630℃進行回火處理，保溫6.5h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例4
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.4%、Si 0.8%、Mn 1.15%、Cr 22%、Mo 0.8%、Ni 0.3%、V 0.25%、Ti 0.1%、Cu 0.8%、S 0.03%、P 0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質。
本實施例中，所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1450℃，加入鐵液總質量0.38%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.65%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理2次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.17%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至840℃，保溫3h，進行退火處理，然后出爐空冷至190℃，再升溫至640℃進行回火處理，保溫7h，出爐空冷至室溫，即可。
實施例5
一種高分子的鉻鑄鐵材料，由以下按照重量百分比的原料組成：C 3.5%、Si 0.9%、Mn 1.2%、Cr 23%、Mo 1.3%、Ni 0.4%、V 0.3%、Ti 0.2%、Cu 0.8%、S 0.03%、P 0.03%，余量為Fe和不可避免的雜質。
本實施例中，所述用于機械配件的耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，步驟如下：
1）按照比例各原料，將除鈦鐵、釩鐵和銅外的其它原料放入中頻真空感應爐中，熔化后獲得鐵液；
2）將鐵液溫度升高至1460℃，加入鐵液總質量0.4%的復合脫氧劑進行預脫氧處理，然后再加入鐵液總質量0.7%的純鋁進行最終脫氧處理；
3）對脫氧處理后的鐵液進行扒渣處理3次，然后加入鈦鐵、釩鐵和銅，溶清爐渣出鐵液，在出鐵液前在澆包內加入鐵液總質量0.2%的稀土鎂硅，沖入鐵液進行變質處理，待稀土鎂硅反應完全后即可進行澆注；
4）將鐵液澆注至砂型中，保溫冷卻后，取出鑄件；
5）對鑄件進行打磨，以去除澆冒口；
6）將打磨后的鑄件升溫至850℃，保溫3h，進行退火處理，然后出爐空冷至200℃，再升溫至650℃進行回火處理，保溫8h，出爐空冷至室溫，即可。
本發(fā)明制備的耐磨高鉻鑄鐵材料采用稀土合金包內變質，顯著降低了產品的晶粒度，并優(yōu)化的成分配比，使該高鉻鑄鐵材料的耐磨性能大大提高，其耐磨性能能夠達到是普通 KMTBCr26 的 3-5倍，能夠滿足市場對于高鉻鑄鐵材料越來越高的性能要求；本發(fā)明制備耐磨高鉻鑄鐵材料的生產工藝，工藝流程簡單，步驟合理，降低了批量生產的難度，能夠直接可以應用于工業(yè)生產。
上面對本發(fā)明的較佳實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。