本發(fā)明涉及低鉻合金
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其是一種低鉻合金鑄鐵及其制備方法。
背景技術(shù):
:鉻合金鑄鐵是廣泛應(yīng)用于水泥、火電、磁粉、選礦等粉體工程的一種研磨介質(zhì),為了提高鉻合金鑄鐵的硬度、韌性、耐蝕等綜合機(jī)械性能,降低在使用中的消耗,各生產(chǎn)企業(yè)及科研單位均在不段地探索和研發(fā)新工藝,因此選擇合適的熱處理工藝是提高鉻合金鑄鐵的關(guān)鍵。目前,國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的鉻系合金鑄鐵分為三種:高鉻合金鑄鐵、中鉻合金鑄鐵、低鉻合金鑄鐵。但是,無(wú)論是高鉻合金鑄鐵、中鉻合金鑄鐵還是低鉻合金鑄鐵,其在冶煉過(guò)程中,其大多都是采用生鐵和廢鋼為原料,經(jīng)過(guò)中頻感應(yīng)電爐熔煉,達(dá)到出鋼溫度后,進(jìn)行爐前孕育和球化處理,再進(jìn)行澆注。這不僅使得原料成本較高,而且現(xiàn)有技術(shù)中的熔煉工藝中,熱處理溫度和時(shí)間控制不恰當(dāng),導(dǎo)致獲得的產(chǎn)品的品質(zhì)較差,如硬度低、沖擊韌性較差、抗磨損性能較差。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種低鉻合金鑄鐵及其制備方法。具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種低鉻合金鑄鐵制備方法,采用廢鋼為原料,并加入增碳劑熔煉制備成鐵水,并且控制在澆筑前時(shí),鐵水的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C:2.6~3.2%、Si:0.8~1.2%、Mn≤0.6%、S≤0.1%、P≤0.1%、Cr:2.0~2.5%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);再將鐵水溫度調(diào)整成1500℃,經(jīng)過(guò)孕育、球化處理,澆注,再將其熱處理而成。所述的增碳劑為C>98%、S≤0.05%,粒度0.2~1mm的高品質(zhì)增碳劑。所述的廢鋼為A3鋼或45#鋼中的一種或者兩者的任意質(zhì)量比混合的混合物。所述的球化處理,加入球化劑,加入量為鐵水質(zhì)量的0.05-0.08%。所述的球化劑為稀土鎂硅球化劑。所述的熱處理是在650℃下保溫4h后,再進(jìn)行爐冷。所述的方法,廢鋼和增碳劑的加入是分為四次加入,增碳劑每一次加入均在廢鋼加入之后。使得雜質(zhì)減少,避免了增碳劑漂浮在鋼液表面,實(shí)現(xiàn)對(duì)增碳劑的吸收,尤其是對(duì)增碳劑的顆粒度的細(xì)度控制,有效的使得增碳劑能夠快速融入鐵水中,改善鐵水的品質(zhì)。所述的孕育處理,在孕育劑加入后,保溫3-5min后,出鋼澆注。上述的低鉻合金鑄鐵,在20℃時(shí),抗沖擊的沖擊功為2J,金屬洛氏硬度為48-49HRC。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:通過(guò)采用廢鋼為原料,在增碳劑加入處理后,控制澆注前的化學(xué)成分以及孕育前的溫度,使得獲得的產(chǎn)品的抗沖擊韌性、硬度、金相組織等機(jī)械性能較優(yōu),并且降低了低鉻合金鑄鐵的制備成本。尤其是通過(guò)在處理過(guò)程中,采用650℃的恒溫?zé)崽幚?h,在進(jìn)行爐冷,能夠有效的增強(qiáng)韌性、硬度,改善金相組織。本發(fā)明創(chuàng)造的產(chǎn)品的抗沖擊功,在20℃時(shí)為2J。本發(fā)明創(chuàng)造中采用的原料為全廢鋼,降低了傳統(tǒng)低鉻合金鑄鐵制備的成本。附圖說(shuō)明圖1為對(duì)比例金相組織。圖2為試驗(yàn)列金相組織。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定,但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。本發(fā)明創(chuàng)造中的其他未詳見(jiàn)的步驟均參照現(xiàn)有技術(shù)中的鉻合金鑄鐵、鑄球或者鑄鍛的制備工藝,如專利號(hào)為201110425255.9、專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910144298.2或?qū)@暾?qǐng)?zhí)枮?00410041736.X的技術(shù)方案中的相應(yīng)操作步驟。實(shí)施例1將廢鋼加入1t容量的中頻感應(yīng)電爐中,并向其中加入增碳劑熔煉成鐵水,增碳劑與廢鋼的加入量為控制在澆注前時(shí),鐵水中的化學(xué)成分以質(zhì)量百分比計(jì)為C:2.6~3.2%、Si:0.8~1.2%、Mn≤0.6%、S≤0.1%、P≤0.1%、Cr:2.0~2.5%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);將鐵水溫度調(diào)整成1500℃,經(jīng)過(guò)孕育、球化處理,澆注,再將其熱處理而成。上述的增碳劑采用的是C>98%、S≤0.05%,粒度0.2~1mm的人造石墨。熱處理是在650℃下保溫4h后,再進(jìn)行爐冷或者空冷至常溫。上述孕育處理,鐵水成分合格、達(dá)到出鋼溫度后加入孕育劑,保溫3-5min后出鋼澆注。上述球化處理,在出鋼過(guò)程中在澆包內(nèi)加入球化劑,用沖入法進(jìn)行球化處理(加入量為鐵水質(zhì)量的0.05-0.08%),經(jīng)球化處理后澆注。所述的球化劑為稀土鎂硅合金。實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,廢鋼選擇的是A3鋼,該鋼的銹蝕情況較為輕微。在另外一些實(shí)施例中,廢鋼還可以選擇45#鋼或者是45#鋼與A3鋼的任意質(zhì)量比的混合物。實(shí)施例3在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,廢鋼和增碳劑的加入次序?yàn)閺U鋼、增碳劑、廢鋼、增碳劑、廢鋼、增碳劑、廢鋼、增碳劑、回爐料、硅錳合金,再將其保溫3-5min后,出鋼澆注。試驗(yàn)列:對(duì)比例:采用廢鋼和生鐵為原料,并按照廢鋼與生鐵進(jìn)行混合熔煉后,按照本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施例1制備方法進(jìn)行處理,并采用降溫?zé)崽幚?,獲得產(chǎn)品。樣品規(guī)格為10mm╳10mm╳55mm。試驗(yàn)列為實(shí)施例1獲得的產(chǎn)品。樣品規(guī)格為10mm╳10mm╳55mm。將對(duì)比例樣品和試驗(yàn)列樣品在首鋼貴陽(yáng)特殊鋼鐵有限責(zé)任公司鋼鐵研究所進(jìn)行沖擊功、硬度、金相組織檢測(cè)試驗(yàn),其結(jié)果如下:1、沖擊功采用無(wú)缺口沖擊,試驗(yàn)設(shè)備為JB300-B沖擊試驗(yàn)機(jī),在20℃下沖擊試驗(yàn),結(jié)果如表1所示:表1樣品試驗(yàn)列對(duì)照例沖擊功2J2J由表1數(shù)據(jù)顯示在沖擊功為2J下沖擊處理,未見(jiàn)有任何的缺口現(xiàn)象,其韌性較優(yōu),能夠與傳統(tǒng)的廢鋼與生鐵為原料的產(chǎn)品相媲美。2、硬度試驗(yàn)是按照GB/T230金屬洛氏硬度試驗(yàn)方法,試驗(yàn)設(shè)備為HR-150A,在20℃下試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表2所示:樣品分別為對(duì)比例和試驗(yàn)列各3件。表2由表2數(shù)據(jù)顯示,本發(fā)明創(chuàng)造的產(chǎn)品的洛氏硬度比對(duì)比例的洛氏硬度較優(yōu)。3、金相組織試驗(yàn):試驗(yàn)方法按照GB/T13299,實(shí)驗(yàn)設(shè)備為AXiovert100A蔡司金相顯微鏡,其試驗(yàn)結(jié)果,如圖1和圖2的對(duì)比。由圖1和圖2的對(duì)比,兩者均為珠光體共晶萊氏組織。宗上試驗(yàn)結(jié)果可以得出,本發(fā)明創(chuàng)造的低鉻合金鑄鐵的制備方法能夠使得產(chǎn)品各項(xiàng)綜合機(jī)械性能優(yōu)于采用生鐵和廢鋼為原料的產(chǎn)品,其沖擊韌性能夠與生鐵和廢鋼產(chǎn)品相媲美,其硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生鐵和廢鋼為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品,而且從金相組織來(lái)看,本發(fā)明創(chuàng)造也較優(yōu)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3