本發明涉及冶金鑄造技術領域,具體涉及一種耐高溫耐磨鑄鐵及其鑄造方法。
背景技術:
在當前高度發達的社會中,耐磨材料的消耗量巨大。在礦山,電力、水泥、農機等行業,全國每年也要消耗幾百萬噸的易損件,產值上千億元,在全球資源日趨枯竭的今天,此乃巨大的資源消耗。長期以來,國內外學者就致力于開發研究優質的新型抗磨材料以滿足易磨損消耗件的需要,從普通白口鑄鐵、高錳鋼,鎳硬鑄鐵,高鉻白口鑄鐵等。由于鑄件壁厚不均勻,在加熱,冷卻及相變過程中,會產生效應力和組織應力。另外大型零件在機加工之后其內部也易殘存應力,所有這些內應力都必須消除。去應力退火通常的加熱溫度為500~550℃保溫時間為2~8h,然后爐冷或空冷。采用這種工藝可消除鑄件內應力的90~95%,但鑄鐵組織不發生變化。若溫度超過550℃或保溫時間過長,反而會引起石墨化,使鑄件強度和硬度降低。然而,隨著工業的發展。
現有技術鑄造的鑄鐵雖然機械性能較好,但存在耐高溫和耐磨性能比較差的缺點。
技術實現要素:
針對上述存在的問題,本發明鑄造的一種耐高溫耐磨鑄鐵,具有耐高溫和耐磨性能好的優點。
為了達到上述的目的,本發明采用以下的技術方案:
一種耐高溫耐磨鑄鐵,其成分按重量份計:c:3.4~4.1%、si:3.0~3.7%、be:2.6~3.4%、cu:2.3~2.9%、ni:1.8~2.5%、cr:1.4~2.1%、ti:1.0~1.6%、p:0.7~1.3%、mn:0.1~0.4%、s:0.01~0.05%,余量為fe。
優選的,一種耐高溫耐磨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟:
a、將各原料投入中頻感應爐內進行預熱;
b、將中頻感應爐內的各原料熔化后,得到熔液,向熔液中投入質量為爐料總質量16~28%的脫氧劑進行預脫氧,得到混合組分a;
c、取混合組分a澆注試樣進行快速分析,根據分析結果調整化學成分;
d、將混合組分a的溫度升溫至1560~1730℃,投入質量為混合組分a0.2~0.6%的鋁硅鐵,并以1l/min的速率通入保護氣進行終脫氧;
e、混合組分a自中頻感應爐流向澆包時進行孕育處理,加入質量為混合組分a0.5~0.9%的孕育劑;
f、待混合組分a溫度降至1480~1570℃時,進行澆注,得到鑄件。
優選的,所述步驟b中的脫氧劑為鋼砂鋁和鋁鐵按照質量比2:1混合而成。
優選的,所述步驟d中的保護氣為氮氣和氬氣按照體積比3:1混合而成。
優選的,所述步驟e中的孕育劑粒徑為35目。
優選的,所述步驟e中的孕育劑選用硅鐵鑭和硅鐵鈰的混合物,所述硅鐵鈰和硅鐵鑭的質量比為2.5:1.4。
采用上述的技術方案,本發明達到的有益效果是:
1、本發明中以be和cu作為鑄造耐高溫耐磨鑄鐵原料,鑄造出的鑄鐵除了具有機械性能好,抗腐蝕性強的優點外;還具有受撞擊時不產生火花,能減小由于明火造成的火災的發生幾率。
2、本發明中選用硅鐵鑭和硅鐵鈰的混合物作為孕育劑,其效果可以是75硅鐵的若干倍,能有效地消除白口,并減緩孕育作用的衰退,能保證鑄鐵的質量。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述?;诒景l明的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
實施例1:
一種耐高溫耐磨鑄鐵,其特征在于,其成分按重量份計:c:3.6%、si:3.0%、be:2.6%、cu:2.5%、ni:1.8%、cr:1.4%、ti:1.2%、p:0.7%、mn:0.2%、s:0.01%,余量為fe。
一種耐高溫耐磨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟:
a、將各原料投入中頻感應爐內進行預熱;
b、將中頻感應爐內的各原料熔化后,得到熔液,向熔液中投入質量為爐料總質量16%的脫氧劑進行預脫氧,得到混合組分a;
c、取混合組分a澆注試樣進行快速分析,根據分析結果調整化學成分;
d、將混合組分a的溫度升溫至1560℃,投入質量為混合組分a0.2%的鋁硅鐵,并以1l/min的速率通入保護氣進行終脫氧;
e、混合組分a自中頻感應爐流向澆包時進行孕育處理,加入質量為混合組分a0.5%的孕育劑;
f、待混合組分a溫度降至1480℃時,進行澆注,得到鑄件。
實施例2:
一種耐高溫耐磨鑄鐵,其特征在于,其成分按重量份計:c:3.4%、si:3.2%、be:2.9%、cu:2.3%、ni:2.1%、cr:1.7%、ti:1.0%、p:0.9%、mn:0.1%、s:0.02%,余量為fe。
一種耐高溫耐磨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟:
a、將各原料投入中頻感應爐內進行預熱;
b、將中頻感應爐內的各原料熔化后,得到熔液,向熔液中投入質量為爐料總質量20%的脫氧劑進行預脫氧,得到混合組分a;
c、取混合組分a澆注試樣進行快速分析,根據分析結果調整化學成分;
d、將混合組分a的溫度升溫至1610℃,投入質量為混合組分a0.3%的鋁硅鐵,并以1l/min的速率通入保護氣進行終脫氧;
e、混合組分a自中頻感應爐流向澆包時進行孕育處理,加入質量為混合組分a0.6%的孕育劑;
f、待混合組分a溫度降至1510℃時,進行澆注,得到鑄件。
實施例3:
一種耐高溫耐磨鑄鐵,其特征在于,其成分按重量份計:c:3.9%、si:3.7%、be:3.4%、cu:2.9%、ni:2.3%、cr:2.1%、ti:1.4%、p:1.3%、mn:0.3%、s:0.03%,余量為fe。
一種耐高溫耐磨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟:
a、將各原料投入中頻感應爐內進行預熱;
b、將中頻感應爐內的各原料熔化后,得到熔液,向熔液中投入質量為爐料總質量24%的脫氧劑進行預脫氧,得到混合組分a;
c、取混合組分a澆注試樣進行快速分析,根據分析結果調整化學成分;
d、將混合組分a的溫度升溫至1680℃,投入質量為混合組分a0.5%的鋁硅鐵,并以1l/min的速率通入保護氣進行終脫氧;
e、混合組分a自中頻感應爐流向澆包時進行孕育處理,加入質量為混合組分a0.8%的孕育劑;
f、待混合組分a溫度降至1550℃時,進行澆注,得到鑄件。
實施例4:
一種耐高溫耐磨鑄鐵,其特征在于,其成分按重量份計:c:4.1%、si:3.4%、be:3.1%、cu:2.7%、ni:2.5%、cr:1.9%、ti:1.6%、p:1.1%、mn:0.4%、s:0.05%,余量為fe。
一種耐高溫耐磨鑄鐵的鑄造方法包括以下步驟:
a、將各原料投入中頻感應爐內進行預熱;
b、將中頻感應爐內的各原料熔化后,得到熔液,向熔液中投入質量為爐料總質量28%的脫氧劑進行預脫氧,得到混合組分a;
c、取混合組分a澆注試樣進行快速分析,根據分析結果調整化學成分;
d、將混合組分a的溫度升溫至1730℃,投入質量為混合組分a0.6%的鋁硅鐵,并以1l/min的速率通入保護氣進行終脫氧;
e、混合組分a自中頻感應爐流向澆包時進行孕育處理,加入質量為混合組分a0.9%的孕育劑;
f、待混合組分a溫度降至1570℃時,進行澆注,得到鑄件。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。