CN108660363A - 一种耐磨耐高温的球磨铸铁 - Google Patents

一种耐磨耐高温的球磨铸铁 Download PDF

Info

Publication number
CN108660363A
CN108660363A CN201810575481.7A CN201810575481A CN108660363A CN 108660363 A CN108660363 A CN 108660363A CN 201810575481 A CN201810575481 A CN 201810575481A CN 108660363 A CN108660363 A CN 108660363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistant
wear
cast iron
nodular cast
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810575481.7A
Other languages
English (en)
Inventor
裴德雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongshan Hanshan County De Yu Spheroidal Graphite Foundry Works
Original Assignee
Dongshan Hanshan County De Yu Spheroidal Graphite Foundry Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongshan Hanshan County De Yu Spheroidal Graphite Foundry Works filed Critical Dongshan Hanshan County De Yu Spheroidal Graphite Foundry Works
Priority to CN201810575481.7A priority Critical patent/CN108660363A/zh
Publication of CN108660363A publication Critical patent/CN108660363A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/04—Cast-iron alloys containing spheroidal graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/08—Making cast-iron alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明提供一种耐磨耐高温的球磨铸铁，涉及球磨铸铁领域，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3‑4％、Ge：2‑3％、Ga：2‑3％、Mo：1‑1.5％、Ti：2‑3％、La：1‑1.5％、Pr：1‑1.5％、Ce：1‑1.5％、P：0.1‑0.3％、S：0.1‑0.2％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质，本发明通过甄选原料、优化配方，改进制备方法，有效提高球磨铸铁造耐磨耐高温方面的性能。

Description

一种耐磨耐高温的球磨铸铁
技术领域
本发明涉及球磨铸铁领域，具体涉及一种耐磨耐高温的球磨铸铁。
背景技术
球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。
现有技术中，由于配方的固化，使得球磨铸铁耐磨耐高温性能无法得到有效提高，限制球磨铸铁的应用范围。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐磨耐高温的球磨铸铁，通过甄选原料、优化配方，改进制备方法，有效提高球磨铸铁造耐磨耐高温方面的性能。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3-4％、Ge：2-3％、Ga：2-3％、Mo：1-1.5％、Ti：2-3％、La：1-1.5％、Pr：1-1.5％、Ce：1-1.5％、P：0.1-0.3％、S：0.1-0.2％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
优选地，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3.5％、Ge：2.5％、Ga：2.6％、Mo：1.3％、Ti：2.4％、La：1-1.3％、Pr：1-1.2％、Ce：1.2％、P：0.16％、S：0.17％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在110-130℃时入熔炼炉熔炼，以120-130℃/h的升温速率一次升温，保温30-40min后加入纳米ZrO2，同时进行超声波搅拌，以200-300℃/h的升温速率二次升温至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将球化剂放置在处理包的堤坝一侧、孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1300-1400℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
优选地，步骤(1)中所述一次升温为升温至600-700℃，所述二次升温为升温至1500-1540℃。
优选地，步骤(1)中所述纳米ZrO2的粒径为20-50nm，加入量为总质量的1-2％。
优选地，步骤(2)中所述球化剂为FeSiMg8RE7，所述球化剂的加入量为总质量的1.5-1.6％。
优选地，步骤(2)中所述孕育剂为75SiFe,所述孕育剂的加入量为总质量的0.8-1.1％。
(三)有益效果
本发明提供了一种耐磨耐高温的球磨铸铁，具有以下有益效果：
首先，在原料中加入Ge、Ga、Mo、Ti等元素，通过细化晶粒，细化石墨，对铁素体基体产生固溶强化的作用，进而达到提高球磨铸铁产品的耐高温能力，其次在生产过程中加入纳米ZrO2，同时使用超声波辅助扩散，利用纳米ZrO2硬度高、熔点高、稳定性好的特点，在提高球磨铸铁耐磨性的同时，促进石墨细化，减少其液态下畸变的可能性，提高圆整度，最后，脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面，杜绝与空气接触，减少球磨铸铁中的氧化物杂质，进一步提高球磨铸铁耐磨耐高温的性能。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3.5％、Ge：2.5％、Ga：2.6％、Mo：1.3％、Ti：2.4％、La：1-1.3％、Pr：1-1.2％、Ce：1.2％、P：0.16％、S：0.17％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在110℃时入熔炼炉熔炼，以130℃/h的升温速率一次升温至600℃，保温40min后加入粒径为20nm纳米ZrO2，加入量为总质量的1％，同时进行超声波搅拌，以300℃/h的升温速率二次升温至1540℃，保温直至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将占总质量1.5％的球化剂放置在处理包的堤坝一侧、将占总质量1.1％的孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1300℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
实施例2：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3％、Ge：3％、Ga：2％、Mo：1.5％、Ti：3％、La：1.5％、Pr：1.5％、Ce：1.5％、P：0.3％、S：0.2％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在130℃时入熔炼炉熔炼，以120℃/h的升温速率一次升温至700℃，保温30min后加入粒径为50nm纳米ZrO2，加入量为总质量的1％，同时进行超声波搅拌，以300℃/h的升温速率二次升温至1500℃，保温直至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将占总质量1.5％的球化剂放置在处理包的堤坝一侧、将占总质量0.8％的孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1300℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
实施例3：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：4％、Ge：3％、Ga：3％、Mo：1％、Ti：2-3％、La：1％、Pr：1％、Ce：1％、P：0.1％、S：0.％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在130℃时入熔炼炉熔炼，以120℃/h的升温速率一次升温至700℃，保温35min后加入粒径为20nm纳米ZrO2，加入量为总质量的1.5％，同时进行超声波搅拌，以300℃/h的升温速率二次升温至1500℃，保温直至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将占总质量1.6％的球化剂放置在处理包的堤坝一侧、将占总质量0.8％的孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1350℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
实施例4：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3.3％、Ge：2.7％、Ga：2.8％、Mo：1.3％、Ti：2.2％、La：1.1％、Pr：1.4％、Ce：1.3％、P：0.2％、S：0.1％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在120℃时入熔炼炉熔炼，以125℃/h的升温速率一次升温至650℃，保温37min后加入粒径为30nm纳米ZrO2，加入量为总质量的1.3％，同时进行超声波搅拌，以280℃/h的升温速率二次升温至1520℃，保温直至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将占总质量1.57％的球化剂放置在处理包的堤坝一侧、将占总质量1.0％的孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1390℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
实施例5：
一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3.6％、Ge：2.9％、Ga：2.1％、Mo：1.1％、Ti：2.3％、La：1.2％、Pr：1.1％、Ce：1.2％、P：0.26％、S：0.14％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
上述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺，包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在126℃时入熔炼炉熔炼，以122℃/h的升温速率一次升温至670℃，保温35min后加入粒径为45nm纳米ZrO2，加入量为总质量的1％，同时进行超声波搅拌，以230℃/h的升温速率二次升温至1520℃，保温直至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将占总质量1.57％的球化剂放置在处理包的堤坝一侧、将占总质量1％的孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1380℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
为了进一步说明本发明的有益效果，选取本发明实施例1-3产物与现有技术中的普通球磨铸铁进行在抗拉强度、硬度以及疲劳强度等方面的性能测试，其中抗拉强度、硬度的测试温度为25℃，疲劳强度是依据GB/T3075-2008在600-800℃下进行高温疲劳测试。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，包括语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3-4％、Ge：2-3％、Ga：2-3％、Mo：1-1.5％、Ti：2-3％、La：1-1.5％、Pr：1-1.5％、Ce：1-1.5％、P：0.1-0.3％、S：0.1-0.2％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，以重量百分比计，该耐磨耐高温的球磨铸铁由如下成分组成：C：3.5％、Ge：2.5％、Ga：2.6％、Mo：1.3％、Ti：2.4％、La：1-1.3％、Pr：1-1.2％、Ce：1.2％、P：0.16％、S：0.17％，余量为Fe，以及其它生产过程中不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的耐磨耐高温的球磨铸铁，其特征在于，所述耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺包括以下步骤：
(1)以重量百分比计，将成分为C、Ge、Ga、Mo、Ti、La、Pr、Ce、P、S、Fe的原料在110-130℃时入熔炼炉熔炼，以120-130℃/h的升温速率一次升温，保温30-40min后加入纳米ZrO2，同时进行超声波搅拌，以200-300℃/h的升温速率二次升温至熔池形成，并同时脱氧去气，加入炉渣覆盖刚液表面；
(2)加入球化剂、孕育剂，将球化剂放置在处理包的堤坝一侧、孕育剂覆盖在处理包表面，用废钢板压紧，降低温度至1300-1400℃进行浇注，冷却成型后得最终产物。
4.如权利要求3所述的耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺。其特征在于，步骤(1)中所述一次升温为升温至600-700℃，所述二次升温为升温至1500-1540℃。
5.如权利要求3所述的耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺。其特征在于，步骤(1)中所述纳米ZrO2的粒径为20-50nm，加入量为总质量的1-2％。
6.如权利要求3所述的耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺。其特征在于，步骤(2)中所述球化剂为FeSiMg8RE7，所述球化剂的加入量为总质量的1.5-1.6％。
7.如权利要求3所述的耐磨耐高温的球磨铸铁的生产工艺。其特征在于，步骤(2)中所述孕育剂为75SiFe,所述孕育剂的加入量为总质量的0.8-1.1％。
CN201810575481.7A 2018-06-06 2018-06-06 一种耐磨耐高温的球磨铸铁 Pending CN108660363A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810575481.7A CN108660363A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种耐磨耐高温的球磨铸铁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810575481.7A CN108660363A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种耐磨耐高温的球磨铸铁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108660363A true CN108660363A (zh) 2018-10-16

Family

ID=63775283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810575481.7A Pending CN108660363A (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种耐磨耐高温的球磨铸铁

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108660363A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109750131A (zh) * 2019-01-29 2019-05-14 大连交通大学 超声波辅助改善球墨铸铁孕育效果的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1554793A (zh) * 2003-12-19 2004-12-15 中国重型汽车集团有限公司 一种铸态高屈服强度球墨铸铁材料
CN103146988A (zh) * 2013-02-27 2013-06-12 苏州东海玻璃模具有限公司 高耐热疲劳性合金球墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法
CN103572141A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 洪泽县汽车半轴制造有限公司 球墨铸铁的半轴套管材质
CN105838972A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 含山县东山德雨球墨铸造厂 一种含碳化物的奥氏体球墨铸铁及其制备方法
CN106048403A (zh) * 2016-08-18 2016-10-26 江阴联华铸造有限公司 一种汽车凸轮轴用抗疲劳球墨铸铁件及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1554793A (zh) * 2003-12-19 2004-12-15 中国重型汽车集团有限公司 一种铸态高屈服强度球墨铸铁材料
CN103572141A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 洪泽县汽车半轴制造有限公司 球墨铸铁的半轴套管材质
CN103146988A (zh) * 2013-02-27 2013-06-12 苏州东海玻璃模具有限公司 高耐热疲劳性合金球墨铸铁玻璃模具材料及其制备方法
CN105838972A (zh) * 2016-05-31 2016-08-10 含山县东山德雨球墨铸造厂 一种含碳化物的奥氏体球墨铸铁及其制备方法
CN106048403A (zh) * 2016-08-18 2016-10-26 江阴联华铸造有限公司 一种汽车凸轮轴用抗疲劳球墨铸铁件及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109750131A (zh) * 2019-01-29 2019-05-14 大连交通大学 超声波辅助改善球墨铸铁孕育效果的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106367671B (zh) 一种适用于万能轧机的球墨铸铁轧边辊及其制造方法
CN105861915B (zh) 铁素体球墨铸铁的制备方法
CN106884126B (zh) 一种高铬钢轧辊及其制造方法
CN103667944B (zh) 一种泵用超耐磨高硬度合金钢材料及其制备方法
WO2019080458A1 (zh) 微合金化弹簧钢及其制备方法
CN102371273B (zh) 一种高铬铸铁轧辊及其生产方法
CN108060349A (zh) 一种高强韧性桥梁结构钢Q550qFNH中厚板及其生产方法
CN108504959A (zh) 一种复合合金化处理的奥氏体中锰钢及其制备方法
CN105970077B (zh) 一种高强度高韧性的球墨铸铁及其制备方法
CN107034411A (zh) 一种耐磨轧辊及其制备方法
CN107119221A (zh) 一种微合金化高强度灰铸铁件及其熔炼方法
CN105648305B (zh) 高强度灰口铸铁材料及其制备方法
CN108359916A (zh) 一种高淬透性高硼铸钢及其制备方法
CN108660363A (zh) 一种耐磨耐高温的球磨铸铁
CN107365948A (zh) 一种冷作模具钢材料及其制备方法
CN103805866A (zh) 一种耐磨钢球的制备工艺
CN1067443C (zh) 多元钨合金铸铁辊环及其制造方法
CN106702258A (zh) 一种抗高温氧化耐磨灰口铸铁及其制备方法
CN106609334B (zh) 一种超高铬铸铁及其制备方法
CN105755364A (zh) 一种VCp增强复合耐磨合金材料及其制备方法
CN108620560A (zh) 一种外加颗粒强化铸铁轧辊耐磨性能的加工方法
CN107299275A (zh) 一种球墨铸铁
CN105039833B (zh) 铁‑钒‑铬耐磨合金及其制备方法
CN108842112A (zh) 一种低铬合金铸球及其制备方法
CN107779786A (zh) 一种耐磨球及其制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181016

RJ01 Rejection of invention patent application after publication