CN1029243C - 高韧性抗磨铸铁 - Google Patents
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Abstract
高韧性抗磨铸铁采用有机的炉料组成、合理的炉料状态、综合地调配化学成分、良好地溶炼工艺、适当地过热温度和过热时间、全面的净化铁水、双重复合变质孕育处理和相应的热处理工艺规范等有效措施及手段，研制出性能好、成本低、指标先进的一种抗磨铸铁。使用该种新材质制造的磨球、能够适应直径3.5米以上的大型球磨机，达到吨磨耗＜65克/吨、破碎率＜1%。
其特点是合金元素比多元高铬铸铁大幅度降低，机械性能提高，硬度与其相当，而冲击韧性提高一倍以上，ak＞8J/cm2。技术指标先进，磨耗低，破碎率小，突破多元高铬铸铁磨球不适用大直径磨球机的禁区。
Description
本发明属于一种新型抗磨金属材料。
目前，与国内的45Mn2余热淬火锻钢球，低碳白口铸铁球、中锰稀土镁球墨铸铁球、多元高铬铸铁球相比，本发明在提高抗磨件技术经济指标，降低金属材料消耗等方面都取得了明显效果。
多元高铬铸铁球的技术指标：
硬度：HRC58-67
冲击值：aK＞3.5J/cm2
只能适用于3米以下的球磨机使用。
45Mn2余热淬火锻钢球、低碳白口铸铁球，中锰稀土镁球墨铸铁球，吨磨耗大，易破碎，浪费金属材料，浪费能源、人工、经济成本高。
本发明与多元高铬铸铁相比，实现在含铬（Cr）量低于10%的情况下，得到硬度高抗磨的M7C3型碳化物，而且韧性好，冲击值提高一倍以上的高韧性抗磨铸铁。采用该种材质制造的磨球能够适应直径3米以上的大型球磨机的要求，达到磨耗低，破碎率小的目的。
本发明采取的技术措施是有机的炉料组成，全部用废钢，不用铸造生铁。其目的是为了净化铁水，减少非金属夹杂物，特别是二次夹杂物的数量。同时造成低碳成分，为利用碳素铬铁创造条件。
本发明合理的炉料状态，废钢除锈，所有入炉的金属炉料需干燥纯净。
本发明采用综合的调配化学成分，S、P是有害杂质，采取实际可能之手段使其含量最低，所以Mn含量控制在1.00-2.50%。Si影响残余奥氏体含量，同时还降低碳在奥氏体中的溶解度。因此，控制含Si量较低：0.40-1.00%。C是影响抗磨铸铁综合性能的主要元素，在其他元素一定的条件下，随着含C量增加硬度提高，但韧性下降，特别是超过一定量时，易破碎。
RE、V、Ti等合金元素是形成碳化物的元素，并起到细化晶粒，纯净晶介，弥散变质等综合作用，提高抗磨性和韧性。综合考虑并经过多次试配和筛选，最终确定成分为：（%）
C：2.00-3.00 V：0.15-0.50
Si：0.40-1.00 Ti：0.10-0.30
Mn：1.00-2.50 RE：0.05-0.10
Cr：6.00-10.00 Mg：0.02-0.10
Mo：0.20-1.00 Ca：0.05-0.10
Cu：0.20-0.80 P：≤0.05
B：0.05-0.10 S：≤0.05
余量为Fe，稀土为混合稀土。
本发明选用良好的熔炼工艺，采用中频感应电炉熔炼，快速熔化，调制适宜的覆盖剂，防止氧化。低碳配料强化增碳效果。高温压入铁合金，减少烧损。
本发明采用适宜的过热温度和过热时间，全面净化铁水。过热温度到1500℃并延长过热时间，以细化碳化物，排除杂质，净化铁水，纯净晶介。
本发明采用双重复合孕育变质处理，在1500℃过热10分钟后，加入0.50%的钛铁粉，进行第一次孕育处理，在浇包内用由碳素铬铁、稀土硅镁、锰铁、硼铁及钠钙盐类组成的复合孕育变质剂进行第二次处理。
本发明采用缓慢升温，分级热处理的工艺规范，减少应力。
一、热处理设备：
1.RJX-75-9箱式电阻炉（淬火用）。
2.RJX-45-9箱式电阻炉（回火用）。
二、工艺规范：
淬火+回火
1.淬火：
淬火温度：960℃。
保温时间：4-6小时。
淬火方式：空淬。
2.回火：
回火温度：260℃。
保温时间：4小时。
冷却方式：随炉冷却。
Claims (1)
1、一种高韧性抗磨铸铁，其特征在于化学成分(重量)为
C2.00--3.00%，Si0.40--1.00%，Mn1.00--2.50%，Cr6.00--10.00%，Mo0.20--1.00%，Cu0.20--0.80%，B0.05-0.10%，V0.15--0.50%，Ti0.10--0.30%，RE0.05--0.10%，Mg0.02--0.10%，Ca0.05--0.10%，P≤0.05%，S≤0.05%，余量为Fe。
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