一种高强度高硬度高铬铸铁板锤及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铸铁材料技术领域，具体涉及一种高强度高硬度高铬铸铁板锤及其制备方法。
【背景技术】
[0002]破碎机是建筑、冶金、矿山、水泥等行业广泛使用的一种破碎机械设备。其中板锤是破碎机主要的磨损件，它在高速旋转中将物料击碎，与之同时工件表面承受物料的反作用力，工作环境十分恶劣，特别是在破碎高强度、高硬度的难破物料时，对材质的强韧性要求更高。虽然普通高铬铸铁具有较好的耐磨性，但是其强度和硬度不高，使用过程中板锤容易出现断裂现象，从而会弓I起停机停产，严重时还可能造成破碎机的损坏。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强度高硬度高铬铸铁板锤及其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种高强度高硬度高铬铸铁板锤，其各化学成分及质量百分比为:Cr 23.4-29.8、Ni4.2-5.6^Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25_0.45、Zr L4-2.2、Ti 1.0-1.5、Ta0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S ^ 0.03、P彡0.06，余量为Fe。
[0005]一种高强度高硬度高铬铸铁板锤的制备方法，包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清，再依次加入镍铁、钼铁、猛铁、钛铁、铜、钽，待其全部恪化后调整铁水成分，在出炉前8-12min内先后加入娃铁和锆铁，在出炉前3-5min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1570°C ；
(2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-300°C的预热，变质孕育处理温度为1495-1525°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-8min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1440_1470°C ；
(3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至930-970°C，保温2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加热至680-740 °C，保温l_2h，再加热至1040-1120 °C，保温4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室温即可。
[0006]本发明的有益效果:
(I)本发明成分设计合理，在控制Cr含量在23.4-29.8%的基础上加入适量的N1、Mo、Zr、Ta等多种元素，主要起到强化基体、细化组织的作用，从而提高合金的硬度和强度。
[0007](2)本发明热处理工艺合理，可使高铬铸铁中初生奥氏体的稳定性下降，在随后的冷却过程中转变为马氏体组织，同时碳化物的形貌也显著改善，在力学性能方面则表现为较高的硬度和强度。
[0008](3)本发明制得的铸铁板锤综合性能良好，既有高的机械强度，又有高的硬度和耐磨性，且生产工艺简单，效率高，成本低，经久耐用，安全可靠，具有广阔的市场前景。
【具体实施方式】
[0009]一种高强度高硬度高铬铸铁板锤，其各化学成分及质量百分比为:Cr 23.4-29.8、Ni 4.2-5.6、Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25-0.45、Zr 1.4-2.2、Ti
1.0-1.5、Ta 0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S彡0.03、P彡0.06，余量为Fe。
[0010]一种高强度高硬度高铬铸铁板锤的制备方法，包括以下步骤:
(1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清，再依次加入镍铁、钼铁、猛铁、钛铁、铜、钽，待其全部恪化后调整铁水成分，在出炉前8-12min内先后加入娃铁和锆铁，在出炉前3-5min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1570°C ；
(2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-300°C的预热，变质孕育处理温度为1495-1525°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-8min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1440_1470°C ；
(3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至930-970°C，保温2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加热至680-740 °C，保温l_2h，再加热至1040-1120 °C，保温4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室温即可。
[0011]经检验，产品化学成分为:Cr25.62%、Ni 4.98%、Mo 1.51%、Si 2.07%、C 3.63%、Mn 0.38%、Zr 1.72%、Ti 1.11%、Ta 0.52%、Mg 0.75%、Cu 0.56%、Al 0.44%、Nd 0.062%、Er0.047%、S 0.022%、P 0.048%，余量为 Fe。力学性能为:抗弯强度:906MPa，硬度:76.3HRC，冲击韧性:19.8 J/cm2。
【主权项】
1.一种高强度高硬度高铬铸铁板锤，其特征在于，其各化学成分及质量百分比为:Cr 23.4-29.8、Ni 4.2-5.6、Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25-0.45、Zr1.4-2.2、Ti 1.0-1.5、Ta 0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S 彡 0.03、P 彡 0.06，余量为 Fe。2.一种如权利要求1所述的高强度高硬度高铬铸铁板锤的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)在中频感应炉中进行熔炼，先加入废钢、废铁、生铁和铬铁熔清，再依次加入镍铁、钼铁、猛铁、钛铁、铜、钽，待其全部恪化后调整铁水成分，在出炉前8-12min内先后加入娃铁和锆铁，在出炉前3-5min内加入纯铝进行脱氧，出炉前进行化学成分分析，合格后即可出炉，铁水出炉温度控制在1530-1570°C ； (2)在包内冲入稀土镁硅铁合金变质剂进行变质孕育处理，变质剂使用前进行200-300°C的预热，变质孕育处理温度为1495-1525°C，然后往包内撒入适量的珍珠岩保温聚渣覆盖剂覆盖，并镇静5-8min，扒渣后进行浇注，浇注温度控制在1440_1470°C ； (3)将上述得到的铸铁进行热处理:先加热至930-970°C，保温2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加热至680-740 °C，保温l_2h，再加热至1040-1120 °C，保温4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室温即可。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度高硬度高铬铸铁板锤及其制备方法，其各化学成分及质量百分比为：Cr？23.4-29.8、Ni？4.2-5.6、Mo？1.2-1.8、Si？1.8-2.6、C？3.2-4.0、Mn？0.25-0.45、Zr？1.4-2.2、Ti？1.0-1.5、Ta？0.3-0.7、Mg？0.5-1.0、Cu？0.4-0.6、Al？0.3-0.5、Nd？0.05-0.1、Er0.03-0.06、S≤0.03、P≤0.06，余量为Fe。本发明制得的铸铁板锤综合性能良好，既有高的机械强度，又有高的硬度和耐磨性，且生产工艺简单，效率高，成本低，经久耐用，安全可靠，具有广阔的市场前景。
【IPC分类】C22C33/08, C21D5/00, C22C37/10, C21D1/18
【公开号】CN105112764
【申请号】CN201510485133
【发明人】周浩, 周洁
【申请人】霍邱县忠振耐磨材料有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月10日