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普通白口鑄鐵的耐磨性能起最重要的作用是什么?

   2023-08-24 網絡整理0091460
核心提示:本發明屬于鐵碳合金技術領域,涉及一種白口鑄鐵,特別是涉及一種過共晶白口鑄鐵及其制造方法。背景技術:碳以滲碳體形態存在的鑄鐵,其斷面為灰白色。是一種良好抗磨材料

本發明屬于鐵碳合金技術領域,涉及一種白口鑄鐵,特別是一種晶界白口鑄鐵及其制造方法。

背景技術:

碳以氮化物形式存在的鑄鐵具有灰藍色橫截面。 它是一種良好的抗磨損材料,可在磨料腐蝕條件下工作。 白口鑄鐵包括普通白口鑄鐵、低合金白口鑄鐵、中合金白口鑄鐵和高合金白口鑄鐵。

普通白口鑄鐵 我國早在春秋時期就已制造出具有良好耐磨性的白口鑄鐵,并用作一些耐磨零件。 這些鑄鐵具有高碳、低硅的特點,強度高,但很脆。 它們適合制造沖擊載荷較小的零件,通常用于犁頭、磨盤、導板等。生產中常采用熱處理,以提高其性能,擴大其應用范圍。 碳對普通白口鑄鐵的耐磨性起著最重要的作用。 碳含量越高,生成的氮化物越多,并形成大量的萊氏體。 因此,強度越高,耐磨性越好。 。 但含碳量越高,硬度越高。 高鉻鑄鐵作為耐磨、耐腐蝕材料的生產和應用發展迅速,因為高鉻鑄鐵富含大量高強度M7C3基體,具有優異的耐磨性,并且同時退火中碳化物中的鉻元素可以增強材料的耐腐蝕性能,成為迄今為止世界上應用最廣泛的耐磨、耐腐蝕鑄鐵。 在工業應用中,高鉻鑄鐵常采用鉻濃度為15-25%、碳濃度為2.0-3.0%的亞晶界或近晶界成分。 由于二硫化鉬濃度較低,在許多工況下,如立磨輥、漿料輸送雜質泵、球磨機襯板等,其耐磨性和耐腐蝕性明顯不足。 因此,為了提高高鉻鑄鐵的耐磨性和耐腐蝕性,科研工作者開展了大量的研發工作。 使用高鉻鑄鐵中的碳和鉻來減少基體的數量,可以急劇提高耐磨性,但過高的高鉻鑄鐵中的碳和鉻,初生基體粗大,大大增加了鑄鐵的硬度。材料。 同時,粗大的初生氮化物在腐蝕過程中容易破碎,因此尚未實現大規模工業應用。 因此,控制和改善有晶界的高鉻鑄鐵中初生晶的形態和細度,即獲得細小且分布均勻的初生晶,是實現高鉻白口鑄鐵大規模工業化應用的關鍵具有晶界。

技術實現要素:

針對普通白口鑄鐵在低溫使用過程中強度低、耐磨性差的缺點,本發明提出了一種晶界白口鑄鐵及其制造方法。 白口鑄鐵的成分更加合理,工作壽命更長,更容易制造,可以大大提高白口鑄鐵的熱性能,可以滿足低溫、高強度和高耐磨的需要。

本發明的技術方案是:一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,其特征在于:白口鑄鐵的物理成分以質量百分比濃度計為:c4. %、si0.5~1.0%、mn0.8~1.6%、ti1.5~3.0%、w3.5~5.0%、p、s≤0.04%、al0.02~0.05%、y0.1~0.3% ,余量為fe。

一種斜紋白口鑄鐵的制造方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將廢鋁、生鐵、高碳鉻鐵加入真空系統中頻感應爐中熔煉至1500℃,用硅錳、錳鐵預脫氧,然后用鋁絲進行熔煉。最終脫氧;

高鉻鑄鐵金相_高鉻鑄鐵性能_高鉻鑄鐵用途

(2)加入鎢鐵、鈦鐵,抽真空并保持在80-100pa;

(3)將細度為1~3毫米的釔置于低于800℃的鋼包底部,將鐵水放入鋼包中,并除去爐渣;

(4)當鐵水溫度降至1350-1400℃時,澆入模具型腔,得到穿過晶界的高鉻白口鑄鐵;

(5)滲碳:以大于50℃/h的加熱速率加熱至650℃,保持1~3小時;

(6)以大于80℃/h的升溫速率保溫至980-1050℃。 保溫時間為鑄鋼長度每20mm加1小時加2小時;

(7)空冷至450-500℃后,轉入500℃回火爐,在此溫度保溫1-2小時;

(8)爐冷至100℃,然后空冷至溫度;

(9)滲碳:將坯料放入滲碳爐中,以大于50℃/h的速度升溫至250-320℃,保溫6-8小時;

(10) 顯示空氣冷卻。

高鉻鑄鐵用途_高鉻鑄鐵金相_高鉻鑄鐵性能

本發明的有益效果是:本發明提出了一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,其成分新穎,制造工藝合理清晰,提供了耐低溫、耐磨的物理成分比。耐磨白口鑄鐵,鉻能改變晶界基體類型,改善熔池形狀,提高毛坯的強度和耐磨性; 在白口鑄鐵中添加硼,硼進入基體形成強度較高的化合物,從而改善了晶界對基體的支撐作用,也穩定了鍛件的低溫強度和耐磨性; 添加鎳和鉬元素,鎳元素增加毛坯的開裂傾向,以抵消高碳、高硼對毛坯硬度的影響; 鉬元素可強化碳化物,提高毛坯的淬透性。 工藝上采用鑄后保溫冷卻,避免白口鐵鑄件因碳、硼元素較高而產生熱裂傾向。 上述特點使得本發明鑄鐵件在鑄態保溫緩冷狀態下強度HRC≥61; 滲碳回火后強度HRC≥66,在700℃溫度下仍能保持強度HRC≥61,其耐腐蝕性也優于現有的。 白口鑄鐵零件非常適合在低溫條件下工作的耐磨零件。

具體實施方法

下面對本發明作進一步說明:

一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,其特征在于:白口鑄鐵的物理成分以質量百分比濃度計為:c4.02-5.65%、cr31-40%、si0.5- 1.0%,mn0.8~1.6%,ti1.5~3.0%,w3.5~5.0%,p、s≤0.04%,al0.02~0.05%,y0.1~0.3%,余量為fe 。

一種橫紋白口鑄鐵的制造方法,包括以下步驟:

(1)將廢鋁、生鐵、高碳鉻鐵加入真空系統中頻感應爐中熔煉至1500℃,用硅錳、錳鐵預脫氧,然后用鋁絲進行熔煉。最終脫氧;

(2)加入鎢鐵、鈦鐵,抽真空并保持在80-100pa;

(3)將細度為1~3毫米的釔置于低于800℃的鋼包底部,將鐵水放入鋼包中,并除去爐渣;

(4)當鐵水溫度降至1350-1400℃時,澆入模具型腔,得到穿過晶界的高鉻白口鑄鐵;

高鉻鑄鐵性能_高鉻鑄鐵金相_高鉻鑄鐵用途

(5)滲碳:以大于50℃/h的加熱速率加熱至650℃,保持1~3小時;

(6)以大于80℃/h的升溫速率保溫至980-1050℃。 保溫時間為鑄鋼長度每20mm加1小時加2小時;

(7)空冷至450-500℃后,轉入500℃回火爐,在此溫度保溫1-2小時;

(8)爐冷至100℃,然后空冷至溫度;

(9)滲碳:將坯料放入滲碳爐中,以大于50℃/h的速度升溫至250-320℃,保溫6-8小時;

(10) 顯示空氣冷卻。

實施例1

一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,該白口鑄鐵的物理成分以質量百分比濃度計為:c4.02%、cr31%、si0.5%、mn0.8%、ti1 .5%,w3.5%,p和s≤0.04%,al0.02,y0.1%,余量為fe。

實施例2

高鉻鑄鐵性能_高鉻鑄鐵金相_高鉻鑄鐵用途

一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,該白口鑄鐵的物理成分以質量百分比濃度計為:c5.65%、cr40%、si1.0%、mn1.6%、ti3 .0%,w5.0%,p和s≤0.04%,al0.05%,y0.3%,余量為fe。

本發明提出一種晶界白口鑄鐵及其制造方法,成分新穎,制造工藝合理清晰,提供了低溫耐磨白口鑄鐵的物理成分比,其中鉻元素可以改變晶界。基體類型,改善熔池形狀,提高鋼坯的強度和耐磨性; 在白口鑄鐵中添加硼元素,硼元素進入基體中生成強度較高的化合物,從而改善晶界對基體的支撐,也穩定了鍛件的低溫強度和耐磨性; 添加鎳元素、鉬元素、鎳元素是為了抵消高碳、硼對毛坯硬度的影響,增加毛坯的開裂傾向; 鉬元素能強化碳化物,提高毛坯的硬度 淬透性。 工藝上采用鑄后保溫冷卻,避免白口鐵鑄件因碳、硼元素較高而產生熱裂傾向。 上述特點使得本發明鑄鐵件在鑄態保溫緩冷狀態下強度HRC≥61; 滲碳回火后強度HRC≥66,在700℃溫度下仍能保持強度HRC≥61,其耐腐蝕性也優于現有的。 白口鑄鐵零件非常適合在低溫條件下工作的耐磨零件。

技術特點:

技術摘要

一種跨晶界白口鑄鐵及其制造方法,屬于鐵碳合金技術領域。 物理成分以質量百分比濃度計如下:C4.02-5.65%、Cr31-40%、Si0.5-1.0%、Mn0.8~1.6%、Ti1.5~3.0%、W3.5~ 5.0%,P、S≤0.04%,Al0.02~0.05%,Y0.1~0.3%,余量為Fe。 本發明成分新穎,制造工藝合理清晰,提供了低溫耐磨白口鑄鐵的物理成分比。 鉻元素可以改變晶界的基體類型,改善熔池形狀,提高毛坯的強度和耐磨性。 白鐵鑄件中添加硼元素,硼元素進入基體生成強度較高的化合物,從而改善晶界對基體的支撐,同時也穩定了鑄件的低溫強度和耐磨性。鍛造。

技術開發人員:包凡凡

受保護技術使用者:包凡凡

技術研發日:2016.06.27

技術公告日期:2018.01.05

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