一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金。
【背景技術(shù)】
[0002] 高鉻鉻鑄鐵合金已經(jīng)過近九十年的換代發(fā)展，作為重要的耐磨材料，廣泛用于各 種冶金、乳鋼、礦山耐磨易損件的生產(chǎn)制造，并已部分替代了有著百年發(fā)展歷史的高錳鋼、 普通白口鑄鐵。并取得了十分顯著的社會、經(jīng)濟效益。但由于其組織中存在難以克服的網(wǎng)狀 脆性碳化物（M3C)分布在其組織內(nèi)部，當合金材料受到外力沖擊、擠壓時，其組織內(nèi)部的碳 化物與材料基體產(chǎn)生的界面會沿著碳化物擴展，最終引起耐磨合金材料的破碎。這就在一 定程度上制約了耐磨鑄鐵合金材料的推廣使用。為了解決實際應(yīng)用中存在的問題，通過多 元化微合金復合變質(zhì)、球化等技術(shù)處理得到一種多元的絡(luò)鎳鉬鐵合金高耐磨混合新材料， 以滿足新時期下高速發(fā)展的生產(chǎn)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供了一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金，克服了 現(xiàn)有技術(shù)的不足，改變現(xiàn)有耐磨鑄鐵合金材料中碳化合物的分布和形態(tài)，強化晶界，形成高 硬度的硼化物，提高合金材料的淬透性和韌性。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] 一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金，所述鉻鎳鉬鐵合金組成質(zhì)量百分比為： Crl5 % -26%,NiO. 5 % -2. 5 %, Mol. 0-2. 5 %, C2. 0 % -3. 4%,CuO. 5 % -1. 5%, MnO. 5% -1. 0%、SiO. 6% -0? 8%、BO. 12% -0? 30%、Re0.0 4% -0? 06%，其余為Fe，其中B 和Re元素分別來自硼鐵和稀土硅。
[0006] 多元復合變質(zhì)絡(luò)鎳鉬鐵合金的制作工藝，使用250kg中頻感應(yīng)爐進行冶煉；
[0007] a、將生鐵、碳素廢鋼、高碳鉻鐵配制成原鐵液，鐵液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、 Si、Cu合金，生溫至1480°C扒渣；所述的生鐵為馬鞍山圣戈班Q12鑄造；
[0008] b、再次撒入造渣劑造渣，扒渣，生溫至1500 °C投入純鋁0. 05 %進行脫氧；
[0009] c、脫氧后出爐，
[0010] d、轉(zhuǎn)包，在轉(zhuǎn)包前包底置B0. 1%、Re0.0 6%，碎成細顆粒300°C預熱采用 罩鐘法用表面清潔的3mm鐵板蓋于包底；
[0011] e、鐵液沖入包內(nèi)，攪拌靜置lmin后擋渣澆鑄
[0012] f、起型取出合金；
[0013] h、對合金鑄件進行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h 空冷。
[0014] 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0015] 本發(fā)明合金中多元化的配以鉻（Cr)鎳（Ni)鉬（Mo)瀾鈰金屬（TREM)硼⑶釩 (V)鈮（Nb)鈦（Ti)硅（Si)鋁（A1)和氮（N)等化學元素使合金的細化晶粒、彌撒強化作用 同稀土的凈化作用同時得到良好的發(fā)揮，形成一種多元的鉻鎳鉬鐵合金混合型新材料?！揪唧w實施方式】
[0016] -種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金，所述鉻鎳鉬鐵合金組成質(zhì)量百分比為： Crl5 % -26%,NiO. 5 % -2. 5 %, Mol. 0-2. 5 %, C2. 0 % -3. 4 %, CuO. 5 % -1. 5 %, MnO. 5% -1. 0%、SiO. 6% -0? 8%、BO. 12% -0? 30%、Re0.0 4% -0? 06%，其余為Fe，其中B 和Re元素分別來自硼鐵和稀土硅。
[0017]多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金的制作工藝，將生鐵、碳素廢鋼、高碳鉻鐵配制成原 鐵液，當原鐵液主要化學成分（質(zhì)量分數(shù)）Crl5% -26%、NiO. 5% -2. 5%、Mol. 0-2. 5%、 C2.0% -3.4%、Cu0.5% -1.5%、Mn0.5% -1.0%、Si0.6% -0.8%時用B和Re對原鐵液進 行復合變質(zhì)處理，其含量B0. 12% -0. 30%、Re0.0 4% -0. 06%。
[0018] 使用250kg中頻感應(yīng)爐進行冶煉；具體步驟如下
[0019] a、將生鐵、碳素廢鋼、高碳鉻鐵配制成原鐵液，鐵液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、 Si、Cu合金，生溫至1480°C扒渣；
[0020] b、再次撒入造渣劑造渣，扒渣，生溫至1500°C投入純鋁0. 05% (其中純鋁0. 05% 相對于合金成份中的）進行脫氧；
[0021] c、脫氧后出爐，先澆鑄試樣1 ;
[0022] d、轉(zhuǎn)包，在轉(zhuǎn)包前包底置B0. l%、Re0. 06% (其中B0. l%、Re0. 06%相對于合金成 份中的），碎成細顆粒300°C預熱采用罩鐘法用表面清潔的3mm鐵板蓋于包底；
[0023] e、鐵液沖入包內(nèi)，攪拌靜置lmin后擋渣澆鑄試樣2 ;
[0024] f、起型取出、打磨合金鑄件，用線切割加工成10mm*10mm*70mm無缺口試塊進行熱 處理及物理實驗；
[0025] g、用HR-150A型硬度計測定硬度，在30/15型擺錘式?jīng)_擊試驗機上測試沖擊韌度， 在UM-2000型金相顯微鏡中觀察金相組織；
[0026] h、對合金鑄件進行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h 空冷。
[0027] 試樣1、2的熱處理工藝及力學性能如下：
[0028]
【主權(quán)項】
1. 一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金，其特征在于，所述鉻鎳鉬鐵合金組成質(zhì)量百分比 為：Cr 15%-26%、Ni 0·5%-2·5%、Μ〇 L0-2.5%、C 2.0%-3.4%、Cu 0·5%-1·5%、Μη 0.5%-1.0%、Si 0.6%-0·8%、Β 0.12%-0· 30%、Re 0.04%-0.06%，其余為 Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金的制作工藝，其特征在于：a、將 生鐵、碳素廢鋼、高碳鉻鐵配制成原鐵液，鐵液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、Si、Cu合金， 生溫至1480 °C扒渣； b、 再次撒入造渣劑造渣，扒渣，生溫至150(TC投入純鋁0. 05%進行脫氧； c、 脫氧后出爐， d、 轉(zhuǎn)包，在轉(zhuǎn)包前包底置B 0.1%、Re 0.06%，碎成細顆粒300°C預熱采用罩 鐘法用表面清潔的3mm鐵板蓋于包底； e、 鐵液沖入包內(nèi)，攪拌靜置Imin后擋渣澆鑄 f、 起型取出合金； h、對合金鑄件進行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h空冷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多元復合變質(zhì)鉻鎳鉬鐵合金及其制備工藝，鉻鎳鉬鐵合金組成質(zhì)量百分比為：Cr15％-26％、Ni0.5％-2.5％、Mo1.0-2.5％、C2.0％-3.4％、Cu0.5％-1.5％、Mn0.5％-1.0％、Si0.6％-0.8％、B0.12％-0.30％、Re0.04％-0.06％，其余為Fe。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，改變現(xiàn)有耐磨鑄鐵合金材料中碳化合物的分布和形態(tài)，強化晶界，形成高硬度的硼化物，提高合金材料的淬透性和韌性。
【IPC分類】C22C37-10
【公開號】CN104651711
【申請?zhí)枴緾N201510070173
【發(fā)明人】卜宗清, 黃濤, 曹運云
【申請人】馬鞍山市晨光高耐磨科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月10日