专利名称：用于制造渣浆泵过流部件的金属材料及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高抗磨性的金属材料，尤其是一种用于制造渣浆泵过流部件的金属材料。
背景技术：
渣浆泵是广泛用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的浆体。如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。允许输送的最大浆体重量浓度Cw为灰(渣)浆和煤浆45% ;矿浆和重介60%。因此对渣浆泵的过流部件，比如叶轮、蜗壳、护板等部件，其对材料抗磨性要求比较高，国内大多使用KmTBCr26 (抗磨白口铸铁)。KmTBCr26材料抗磨性能优良，但成本高。因此为了在保证抗磨性能的同时，尽量的降低生产成本成为迫切的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗磨性能好且成本低的渣浆泵制造材料及其制作方法。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种用于制造渣浆泵过流部件的金属材料，其关键技术在于含有下述重量百分含量的组份c 2. 2-2.8% ；Cr 13-20 % ；Si 0. 5-1. O % ；Mn :1. 0-1. 5 % ；Mo :0. 3-0. 8 % ；B :0. 1-0. 4 % ；T1:0. 2-0. 5 %,S〈0. 1%, P<0. 1%，余量为铁。优选的，上述各组分的重量百分含量为C 2. 4-2. 7 % ；Cr :14-17 % ；Si
0.5-1. 0%；Mn 1. 0-1. 5%；Mo :0. 4-0. 7%；B :0. 1-0. 3%；T1:0. 2-0. 4%,S<0. 1%,P<0. 1%,
余量为铁。进一步优选的，上述各组分的重量百分含量为C :2. 6% ；Cr 16% ；Si 0. 6% ；Mn
1.2% ；Mo 0. 5% ；B 0. 2% ；Ti% :0. 3，S〈0. 1%, P<0. 1%，余量为铁。采用上述金属材料制造过流部件的方法，其包括以下步骤
(D将生铁、废钢、铬铁依次加入炉内加热熔化，溶清后加入钥铁、硅铁、锰铁；
@调整成分至成分要求范围内后温度升至1520°C 1580°C，加入钛铁、硼铁，出炉浇
注；
CD树脂砂造型，浇注温度1400°C 1450°C ；
铸件冷却后，清除冒口、飞边、披缝等；
⑤铸件退火处理后进行机加工，退火设备采用煤气退火窑；
⑥铸件在热处理炉内按一定速度升温到930-950°C，保温4-7小时后出炉空冷，然后要及时200-220°C进行回火处理。采用设备为台车式高温电阻炉。本发明低成本高抗磨金属材料有效化学成分设计依据及限定含量范围的理由如下
碳、铬含量决定了材料中碳化物的体积分数。提高碳化物的体积分数有助于抗磨能力的提高，较高的铬含量，来保证碳化物类型和提高基体的铬含量。加入了一定量Mo，淬透性增加，MoC碳化物的生成，使材料具有更高的抗磨损性能，热处理后可获得更高的基体硬度。Mn对材料中铬碳化合物的数量、结构没有显著影响。碳化物中固溶少量锰后，硬度稍有增加。 Si和氧亲和力大于铬、锰等，在熔炼中可以减少这些合金元素的烧损，但硅会使材料的脆性转变温度提高，尤其大型铸件，要限制硅含量，以防运转中发生断裂。S、P在材料中属于有害物质，越少越好。但在原材料中又不可避免带入铁水中，所以从材料的性能与成本方面考虑，限制S、P的含量。控制化学成分的质量百分含量还可以提高新型低成本高抗磨金属材料的力学性倉泛。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本发明金属材料由于含有大量合金元素，一方面合金元素部分固溶于基体中，使基体硬度提升，能更好的对碳化物起到支撑作用，避免碳化物过早的折断和剥落，另一方面使合金合金碳化物比例增加，合金碳化物硬度高，抗磨效果好；并且相对于KmTBCr26材料，其合金含量低，成本降低，更具有市场竞争力。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。按本发明材料的化学成分要求，制定合理的配料方案，见实施例1-6 ;将各种投炉料按熔炼工艺要求依次加入到中频炉中熔化，待铁液达到1520°C 1580°C时出炉浇注，树脂砂造型，浇注温度为1400°C 1450°C。铸件冷却后，清除浇、冒口。铸件在热处理炉内按一定速度升温到930-950°C，保温4-7小时后出炉空冷，然后要及时200_220°C进行回火处理。化学成分结果见表1.
表I各实施例的化学成分，表中含量均为重量百分含量
权利要求
1.一种用于制造渣浆泵过流部件的金属材料，其特征在于含有下述重量百分含量的组份c 2. 2-2. 8 % ；Cr :13-20 % ；S1:0. 5-1. O % ；Mn :1. 0-1. 5 % ；Mo :0. 3-0. 8 % ；B 0.l-o. 4% ；Ti 0. 2-0. 5%, S〈0. 1%, P<0.1%，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的用于制造渣浆泵过流部件的金属材料，其特征在于所述各组分的重量百分含量为C 2. 4-2. 7 % ；Cr :14-17% ；S1:0. 5-1. O % ；Mn :1. 0-1. 5% ；Mo 0.4-0. 7% ；B 0. 1-0. 3% ；T1:0. 2-0. 4%, S〈0. 1%, P<0.1%，余量为铁。
3.根据权利要求1所述的用于制造渣浆泵过流部件的金属材料，其特征在于所述各组分的重量百分含量为 C 2. 6% ；Cr 16% ；S1:0. 6% ；Mn :1. 2% ；Mo :0. 5% ；B :0. 2% ；Ti% 0.3，S〈0. 1%, P<0.1%，余量为铁。
4.采用权利要求1所述金属材料制造过流部件的方法，其特征在于包括以下步骤Φ将生铁、废钢、铬铁依次加入炉内加热熔化，溶清后加入钥铁、硅铁、锰铁；@调整成分至要求范围内后温度升至1520°C 1580°C，加入钛铁、硼铁，出炉浇注；@树脂砂造型，浇注温度1400°C 1450°C ；④铸件冷却后，清除冒口、飞边、披缝；⑤铸件在退火处理后进行机加工；⑥铸件在热处理炉内按一定速度升温到930-950°C，保温4-7小时后出炉空冷，然后要及时200-220°C进行回火处理。
全文摘要
本发明公开了一种用于制造渣浆泵过流部件的金属材料，其含有下述重量百分含量的组份C2.2-2.8％；Cr13-20％；Si0.5-1.0％；Mn1.0-1.5％；Mo0.3-0.8％；B0.1-0.4％；Ti0.2-0.5％，S<0.1％，P<0.1％，余量为铁。本发明还公开了采用上述材料制作过流部件的方法将生铁、废钢等加入炉内熔化，溶清后加入钼铁等；调整成分并升温，加入钛铁、硼铁，出炉浇注；造型并进行机加工；铸件热处理，然后空冷、回火。本发明含有大量合金元素，基体硬度提升，避免碳化物过早的折断和剥落，另一方面合金合金碳化物比例增加，合金碳化物硬度高，抗磨效果好，成本低。
文档编号C22C38/60GK103014564SQ201310004039
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者李春海, 苏进, 于延龙, 路春谦, 冯卫红, 何彦书, 曹金燕, 刘洪波, 韩跃, 张杨杨 申请人:石家庄工业泵厂有限公司