一种具有耐冲性能的含硼耐磨合金及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种具有耐冲性能的含硼耐磨合金材料的制备方法，按重量百分比计，其组成份及含量为：碳2.5-3.5％，硅0.6-1.1％，铜0.6-1.4％，锰0.5-1.5％，铬20-25％，铝0.5-1％，镍1-1.6％，硼0.15-0.3％，余量为铁。不仅工艺简单，而且使用设备少；所生产出的合金铸铁制造的矿石粉碎机锤头具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能，是高锰钢产品的使用寿命的3-4倍，价格与性能比是高锰钢产品无法相比。可广泛应用于粉碎机的锤头，球磨机的衬板、齿板及磨球。
【专利说明】一种具有耐冲性能的含硼耐磨合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种耐磨合金，具体地说涉及一种具有耐冲性能的含硼耐磨合金材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]当今社会耐磨合金主要应用于矿山机械设备上，是制造磨矿打料制粉的关键部件，现有的矿山机械使用过程耐磨材料具有不耐磨，使用成本高、浪费大、效率底、不环保等缺点。而含硼添加剂可以改善冶金工业中烧结矿的质量，降低熔点、减小膨胀，提高强度硬度。因此，希望研制一种取代高锰钢产品而又具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能的。
【发明内容】
[0003]本发明专利产品是高锰钢使用寿命的4倍左右，从而可以将这种合金应用于矿石粉碎机锤头、球磨机的衬板、齿板及磨球等领域。
[0004]为实现上述目的，本发明专利提供一种耐磨合金铸铁，按重量百分比计，其组成份及含量为:碳 2.5-3.5 %，硅 0.6-1.1 %，铜 0.6-1.4 %，锰 0.5-1.5 %，铬 20-25 %，铝
0.5-1%，镍 1-1.6%，硼 0. 15-0.3%，余量为铁。
[0005]本发明提供一种耐磨合金铸铁的制备方法，该方法包括如下步骤:
[0006](I)制炉料:根据所述的组份含量称取相应重量百分比的炉料，按I吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，按比例加入高碳铬铁、低碳铬铁、钨铁、硼铁、铝铁、锰铁、镍板、铜等成份；
[0007](2)中频感应电炉熔炼:把按步骤I比例称取的金属材料投放于中频电炉冶炼，熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，铁液加热温度应控制在1550-1600°C，达到1600。。为宜；
[0008](3)出炉:液态达到1600°C以下就可以脱氧出炉，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧；出炉前可在包内加适当变质剂，进行变质出理；
[0009](4)浇注成型:出炉后扒渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置几分钟，浇铸于预先准备好的造型砂箱，经自然冷却后，适当的热处理，成为所需要的耐磨合金铸铁成品。
[0010]本发明专利的有益效果:
[0011]1、经过上述步骤所得的合金铸铁，其抗弯强度达900_1100MPa;冲击韧度≥ 70-90J.cm2 ;硬度 60-65HRC。
[0012]2、本发明专利工艺简单，使用设备少；所生产出的合金铸铁制造的矿石粉碎机锤头具有良好的耐磨性，同时具有耐冲击性能，是高锰钢产品的使用寿命的3-4倍，价格与性能比是高锰钢产品无法相比。可广泛应用于粉碎机的锤头，球磨机的衬板、齿板及磨球。
【具体实施方式】
[0013]实施列1:
[0014](一 )配制炉料及熔炼:采用中频感应电炉熔炼，按I吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，加入56%高碳铬铁400公斤和低碳铬铁使铁液含铬25% ;含碳达到3.3%，待钢料和加入的铬铁刚熔化成水时加入70%锰铁9-10公斤；一边造渣，一边加入60%铝铁20公斤，适当加入钨铁，硼铁，待炉温达到1550°C，打渣，再加入70%锰铁9-10公斤。加入纯铜12公斤和镍板2-3公斤；稀土硅、硅铁、清水取样化验调整化学成分。要求炉料不得潮湿，钢料不应生锈。熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，注意防止熔炼时间过长，铁液加热温度应控制在1570-1600°C为宜；
[0015](二) 出炉:液态达到1600°C以下就可以脱氧出炉，出炉前可在包内加入适当变质剂，进行变质出理，可细化合金铸铁的显微组织，改善力学性能，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧，用锰、硅、铝、钦、稀土硅做脱氧剂；
[0016](三)浇注成型:出炉后扒渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置几分钟，当温度下降到适宜温度后开始浇注，在铸件不出现冷隔的情况下，浇注的温度低一些为好，这样可大大减少缩松和热裂的出现几率。厚、大铸件浇注温度为1440-1460°C，薄、小铸件浇铸温度为1460-1500°C。铸件在砂箱自然冷却后，取出的耐磨合金铸铁件经清砂后进行热处理，即为成型产品。
【权利要求】
1.一种具有耐冲性能的含硼耐磨合金材料的制备方法，其特征在于，所述的耐磨合金铸铁，按重量百分比计，其组成份及含量为:碳2.5-3.5%，硅0.6-1.1 %，铜0.6-1.4%，锰.0.5-1.5%，铬20-25%，铝0.5_1 %，镍1-1.6%，硼0.15-0.3%，余量为铁，该方法包括如下步骤: (1)制炉料:根据所述的组份含量称取相应重量百分比的炉料，按I吨炉料配制，以低碳钢边角料作为基料，按比例加入闻碳络铁、低碳络铁、鹤铁、砸铁、招铁、猛铁、镇板、铜等成份； (2)中频感应电炉熔炼:把按步骤I比例称取的金属材料投放于中频电炉冶炼，熔炼过程中碱性炉可用生石灰造渣，覆盖铁液表面，铁液加热温度应控制在1550-1600°C，达到1600°C为宜； (3)出炉:液态达到1600°C以下就可以脱氧出炉，出炉前采用炉前试验，调质，充分脱氧；出炉前可在包内加适当变质剂，进行变质出理； (4)浇注成型:出炉后扒渣，覆盖聚渣剂，铁液在包内静置5分钟，浇铸于预先准备好的造型砂箱，经自然冷却 后，适当的热处理，成为所需要的耐磨合金铸铁成品。
【文档编号】C22C37/10GK104178688SQ201410445582
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】皇志富, 朱坚, 丁家伟, 丁刚 申请人:丹阳嘉伟耐磨材料科技有限公司