一种用于耐磨钢锻的变质剂的制作方法

文档序号:12457980阅读:388来源:国知局

本发明涉及变质剂技术领域,尤其涉及一种用于耐磨钢锻的变质剂。



背景技术:

变质剂广泛用于冶金行业,变质处理是改善合金微观组织,提高合金力学性能的常用有效手段,尤其在细化合金微观组织,进而改善合金的强度、硬度、伸长率、冲击韧性及热稳定性等方面,具有重要作用和意义。常用变质剂分为合金变质剂和化合物变质剂两大类。合金变质剂中的变质元素以单质和/或金属间化合物形式存在,加入金属熔体后熔融并扩散到熔体中,发挥变质作用。盐类变质剂中的变质元素以化合物形式存在,加入金属熔体后与熔体金属发生置换反应,变质元素进入熔体,发挥变质作用。

普遍认为,耐磨钢锻组织中的石墨形态、尺寸、数量等特征对耐磨钢锻的力学性能、切削加工性能有着至关重要的影响,控制耐磨钢锻组织中的石墨特征即能够获得所需的耐磨钢锻铁性能。

如果在耐磨钢锻凝固过程中控制初生奥氏体的生长,使初生奥氏体呈空间网络发展,则能够限制共晶凝固过程中石墨的生长,有利于获得形状弯曲、尺寸细小的石墨,从而达到提高耐磨钢锻力学性能的目的。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种用于耐磨钢锻的变质剂,促使耐磨球的组织进行转变,使耐磨球的强度得到了意想不到的显著提高,硬度可达72HRC,而冲击强度可达33J/cm2

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:3~6%,Si:5~8%,Ca:1~2%,Cr:3~6%,Sc:1~2%,Sr:7~10%,Nb:2~5%,Mo:1~3%,Ce:1~3%,Y:2~5%,La:2~3%,N:3~5%,余量为Fe。

优选地,Y元素、Ce元素、La元素的含量满足如下关系:100×nY=100×(nCe+nLa)×0.3+2,其中nY、nCe、nLa分别表示Y元素、Ce元素、La元素在变质剂的组分中所占重量百分比。

优选地,Sr元素、Nb元素、Y元素、Ce元素、La元素的含量满足如下关系:100×nSr=100×(nNb+nY+nCe+nLa)×0.2+6,其中nY、nCe、nLa分别表示Y元素、Ce元素、La元素在变质剂的组分中所占重量百分比。

优选地,V元素、Si元素、Cr元素的重量比为3.5~5.5:6~7:4~5。

优选地,Cr元素、Sc元素、Sr元素、Nb元素、Mo元素的重量比为4~5:1.2~1.8:7.5~9.5:3~4:1.5~2.5。

优选地,其组分按重量百分比包括:V:3.5~5.5%,Si:6~7%,Ca:1.5~1.8%,Cr:4~5%,Sc:1.2~1.8%,Sr:7.5~9.5%,Nb:3~4%,Mo:1.5~2.5%,Ce:1.5~2.5%,Y:3~4%,La:2.4~2.6%,N:3.5~4.5%,余量为Fe。

采用本发明处理的耐磨球的组织结构与现有技术中的耐磨球相比,初生奥氏体由普通的粗大、非等轴枝晶转变为等轴网络框架结构枝晶,而且枝晶非常细小、个数明显增多;石墨由个数少、粗大、平直、尖角尖锐转变为个数明显增多、细小、弯曲、尖角钝化;共晶团由个数少、尺寸大转变为个数显著数多、尺寸明显小。组织的转变使耐磨球的强度得到了意想不到的显著提高,硬度可达72HRC,而冲击强度可达33J/cm2

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:6%,Si:5%,Ca:2%,Cr:3%,Sc:2%,Sr:7%,Nb:5%,Mo:1%,Ce:3%,Y:2%,La:3%,N:3%,余量为Fe。

实施例2

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:3%,Si:8%,Ca:1%,Cr:6%,Sc:1%,Sr:10%,Nb:2%,Mo:3%,Ce:1%,Y:5%,La:2%,N:5%,余量为Fe。

实施例3

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:3.5%,Si:7%,Ca:1.5%,Cr:5%,Sc:1.2%,Sr:8.474%,Nb:4%,Mo:1.5%,Ce:2.5%,Y:3.47%,La:2.4%,N:4.5%,余量为Fe。

实施例4

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:5.5%,Si:6%,Ca:1.8%,Cr:4%,Sc:1.8%,Sr:8.066%,Nb:3%,Mo:2.5%,Ce:1.5%,Y:3.23%,La:2.6%,N:3.5%,余量为Fe。

实施例5

本发明提出的一种用于耐磨钢锻的变质剂,其组分按重量百分比包括:V:4%,Si:6.5%,Ca:1.6%,Cr:4.5%,Sc:1.5%,Sr:8.5%,Nb:3.5%,Mo:2%,Ce:2%,Y:3.5%,La:2.5%,N:4%,余量为Fe。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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