专利名称：一种中锰钢铸造表面合金化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种铸造件表面合金化技术，尤其是中锰钢铸造表面合金化处理方法。
背景技术：
中锰钢铸件的初始硬度较低，为了提髙零件局部的耐磨性，人们采用不同的方法使表 面合金化，特别是把WC、 TiC、 SiC等硬的碳化物在零件表面制作复合层，能够显著地提 高材料的表面耐磨性。但对于球磨机衬板、板锤等矿山、冶金使用的零件，采用化学热处 理时表面涂层工艺复杂、需用时间长，渗层较浅，成本高而不能使用。苏联曾在高锰钢斗 齿上应用了铸造表面合金化技术，但渗层较浅，表面硬度达到HV477-514，国内对中锰钢 铸造表面合金化技术至今未见报道。本实验首次用RE作为催化剂，采用铸滲技术，在铸 件表层形成硬度高达HV700、渗层深度达6mm的耐磨复合层，提高中锰钢铸件的表面硬 度，可以在短时间内获得较厚渗层和高的耐磨性，节约能源，从而解决了奥氏体锰钢铸件使 用初期的耐磨性差的问题。
发明内容
为了有效提高中锰钢使用初期耐磨性差的缺点，本发明提供了一种控制中锰钢中锰成分 含量、熔炼工艺及调配铸渗剂和铸渗技术，该发明是在控制相关合金成分、熔炼温度、铸渗 剂成分及铸渗工艺来达到提髙中锰钢铸件初始耐磨性的目的。
技术方案
按锰含量达7—%配制中锰钢成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先 加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7~9%的锰铁、此后加入配备好的石灰、萤石、 铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度15S0-1600"时，先把粒 度为100目的铬铁粉、6.0%的树脂、5%的碳酸钠、0.2%的稀土在容器中搅拌均匀，然后加 入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干，当金属液温度为 1480-1530X:时，浇入巳涂刷过铸滲剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高睇磨的铸 件。
本发明的有益效果在于，所研制的中锰奥氏体钢铸造表面合金化技术广泛用于球磨机衬 板、板锤等矿山、冶金使用的零件中。铸渗剂配方合理，用RE作为催化剂，形成表层硬度
高达HV700、滲层深达6mm的复合耐磨层，提高铸件局部的耐磨性，解决中锰钢铸件表面 初始硬度低的缺点，满足使用要求。
实施例一
按锰含量达7~9%配制中锰钢中成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先 加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7~9%的锰铁，此后加入配备好的石灰、萤石、 铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度1S50-1600'C。
实施例二
把粒度为100目的铬铁粉、6.0%的树脂、5%的碳酸钠、0.2%的稀土在容器中搅拌均匀， 然后加入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干。当金属液 温度为1480-1530'C时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐 磨的铸件。
具体实施方案
按锰含量达7~9%配制中锰钢成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先 加入废钢和生铁，全部熔化后加入锰含量达7~9%的锰铁、此后加入配备好的石灰、萤石、 铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度15S0-160(TC时，先把粒 度为100目的铬铁粉、6.0%的树脂、5%的碳酸钠、0.2%的稀土在容器中搅拌均匀，然后加 入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干，当金属液温度为 1480-1530'C时，铙入己涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐磨的铸 件。
权利要求
1、本发明公开了一种中锰钢铸造表面合金化处理方法，其特征在于按锰含量达7～9％配制中锰钢中的成分，采用中频感应电炉熔化钢液，进行熔炼、铸造，先加入废钢和生铁，全部熔化后加入含量达7～9％的锰铁、此后加入配备好的石灰、萤石、铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度1550-1600℃，把粒度为100目的铬铁粉、6.0％的树脂、5％的碳酸钠、0.2％的稀土在容器中搅拌均匀，然后加入无水乙醇，把调制好的糊状的铸渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干，当金属液温度为1480-1530℃时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、落砂后可得到表层高耐磨的铸件。
2、 根据权利要求1中所述的一种中锰钢铸造表面合金化处理方法，其特征在于按锰含 量达7~9%配制中锰钢中的成分，然后进行熔炼、铸造至髙耐磨性。
3、 根据权利要求2中所述的一种中锰钢铸造表面合金化处理方法，其特征在于采用中 频感应电炉熔化钢液，先加入废钢和生铁，全部熔化后加入含量达7~9%的锰铁、此后加入 配备好的石灰、萤石、铝粉混合料，造还原薄渣，待其反应平稳后进行插铝脱氧，出钢温度 1550-1600°C，当金属液温度为1480-1530'C时，浇入已涂刷过铸渗剂的铸型中，待铸件冷却、 落砂后可得到表层髙耐磨的铸件。
4、 根据权利要求3中所述的一种中锰钢铸造表面合金化处理方法，其特征在于把粒度 为100目的铬铁粉、6.0%的树脂、5%的碳酸钠、0.2%的稀土在容器中搅拌均匀，然后加入 无水乙醇，把糊状的渗剂涂刷在砂型铸型壁表面，点燃烘干后可进行浇铸。
全文摘要
一种中锰钢铸造表面合金化处理方法的研制，为了有效提高中锰钢使用初期耐磨性差的缺点，本发明提供了一种控制中锰钢中锰成分含量、熔炼工艺及调配铸渗剂和铸渗技术，该发明是在控制相关合金成分、熔炼温度、铸渗剂成分及铸渗工艺来达到提高中锰钢铸件初始耐磨性的目的。
文档编号C23C2/04GK101182624SQ20061010739
公开日2008年5月21日 申请日期2006年11月13日 优先权日2006年11月13日
发明者李洛利, 李继文, 王文焱, 王爱琴, 谢敬佩 申请人:河南科技大学