一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球及其制备方法_2

文档序号:9745426阅读:来源:国知局
.00,P<0.10,Cu < 0.5,S < 0.06,Crl. 00~3.00,Re0.0 6~0.10,Mo < 0.8,R<0.08,余量为化。
[0003]但是,上述磨球或存在破碎率高,或存在贵重合金元素加入量多导致生产成本增 加等不足。

【发明内容】

[0004] 本发明的目的是克服现有技术问题,W廉价的娃、儘为主要合金元素,开发一种不 含钢、儀、饥等贵重合金的低成本高性能耐磨球铁磨球。
[0005] 本发明一种Si-Mn合金化耐磨球铁磨球的制备方法,通过W下工艺步骤来实现:
[0006] (1)采用质量分数为88.3-89.6 %的Q12球墨铸铁用生铁、4.0-4.3 %氮化儘铁、 2.0-2.5 % 娃铁、0.65-0.80% 增碳剂、1.2-1.4% 碳素铭铁、0.7-0.9% 娃巧领合金、1.00-1.15 % 铜儀合金、0.30-0.45 % 铁铁、0.009-0.012 % 金属錬、0.20-0.25 % 棚铁和 0.12-0.14%金属侣配料;先将质量分数88.3-89.6%的Q12球墨铸铁用生铁、1.2-1.4%碳素铭铁 和0.65-0.80 %增碳剂混合加热烙化,当铁水溫度升至1450-1480°C时,加入质量分数4.0-4.3 %氮化儘铁和部分娃铁,其中部分娃铁为所述2.0-2.5 %娃铁其中的1.2-1.5 %,继续将 铁水溫度升至1490-1510°C,然后依次加入质量分数0.12-0.14%金属侣和0.30-0.45 %铁 铁,金属侣和铁铁加入完毕2-4分钟后,出铁水到球化包中,并在铁水出炉时,随铁水流加入 块度为8-18mm、剩余娃铁0.5-1.3 %对铁水进行随流孕育处理,其中剩余娃铁0.5-1.3 %为 所述2.0-2.5%娃铁第一次用后剩余的0.5-1.3% ;然后采用凹坑冲入法对铁水进行球化处 理:先将质量分数为1.00-1.15 %铜儀合金倒入球化包凹坑,化平,在铜儀合金上加盖一层 厚度为8-12mm的球墨铸铁铁屑,然后在球墨铸铁铁屑上覆盖所述的质量分数0.7-0.9%的 娃巧领合金,首先将炉内铁水出铁75-80 %到球化包内,球化完毕后,将质量分数0.009-0.012%的金属錬和0.20-0.25 %的棚铁用厚度0.5-1.2mm的低碳钢板包覆好后扔入球化包 内,最后将炉内余下的20-25%铁水出炉到球化包内,球化后的铁水经化渣、静置后,当溫度 降至1350-1380°C,将其诱入金属铸型中铸造成磨球;
[0007] (2)铁水诱注完毕30-90分钟后,开箱取出磨球,去掉诱冒口和飞边、毛刺,然后将 磨球随炉加热至880-900°C,保溫3-4小时后,将磨球出炉,并采用溫度为65-85°C的热水喷 淋冷却,当磨球溫度降至400-550°C时,停止喷淋冷却并将磨球重新入溫度为240-300°C的 炉内保溫10-12小时,然后出炉空冷至室溫,即可获得耐磨球铁磨球。
[000引如上所述Q12球墨铸铁用生铁的化学成分质量分数%为:1.00-1.4051,0.20-0.50Mn,3.40-3.75C,P< 0.05,S< 0.03,余量化。
[0009] 如上所述氮化儘铁的化学成分质量分数%为:4.0-5.5N,75-79ΜΠ ,<0.5C,<3.5Si, <0.3P,<0.02S,余量化。
[0010] 如上所述的娃巧领合金的化学成分质量分数%为:40~45Si,10~12Ca,10~ 12Ba,<0.8C,<0.04P,<0.06S,余量为化。
[0011] 如上所述的碳素铭铁的化学成分质量分数%为:62.0~68.0化,7.0~8.5C,2.0~ 3.5Si,<0.05P,<0.04S,余量为化。
[0012] 如上所述的棚铁的化学成分质量分数%为:19.0-21.08,<0.5(:,含2.051,< 0.5A1, <0.02S, <0.10P,余量化。
[0013] 如上所述铁铁的化学成分质量分数%为:38.0~42 . OTi,4.0~7.0A1,1.0~ 2.5Si,<0.05P,<0.04S,余量为化。
[0014] 如上所述娃铁的化学成分质量分数%为:72~80Si,<0.2C,<0.02S,<0.04P,余 量为化。
[0015] 如上所述铜儀合金的化学成分质量分数%为:80-85化,15-20Mg。
[0016] 本发明WQ12球墨铸铁用生铁为主要原料,W娃、儘为主要合金元素,其中加入儘 的主要目的是利用儘具有良好的提高泽透性作用,而加入娃是利用娃具有促进无碳化物贝 氏体生成作用,有助于基体组织获得贝氏体-马氏体-奥氏体复相组织,使基体材料具有良 好的强初性和耐磨性。此外,加入铭除了提高基体泽透性外,主要是利用铭是强碳化物形成 元素,加入球铁中可生成高硬度的碳化物,有利于提高磨球耐磨性。此外。加入棚主要是为 了提高泽透性,防止出现低硬度的珠光体基体。娃、儘加入球铁中易使球铁组织粗化,本发 明利用氮和铁化合生成高烙点的TiN颗粒,可作为初生奥氏体和共晶碳化物的结晶核屯、,有 利于凝固组织和碳化物的细化和分布均匀化,从而提高磨球的强度和初性。采用铜儀合金 除了稳定球化效果外,铜的加入可W大幅度提高磨球的泽透性。金属錬的加入可W防止石 墨衰退,但是当金属錬加入量过多时,会使石墨形状恶化。因此,本发明采用质量分数为 88.3- 89.6%的Q12球墨铸铁用生铁、4.0-4.3%氮化儘铁、2.0-2.5%娃铁、0.65-0.80%增 碳剂、1.2-1.4%碳素铭铁、0.7-0.9%娃巧领合金、1.00-1.15%铜儀合金、0.30-0.45%铁 铁、0.009-0.012%金属錬、0.20-0.25%棚铁和0.12-0.14%金属侣配料。先将质量分数 88.3- 89.6%的Q12球墨铸铁用生铁、1.2-1.4%碳素铭铁和0.65-0.80%增碳剂混合加热烙 化,运样金属炉料烙化速度快,烙化时间短,生产效率高。当铁水溫度升至1450-1480°C时, 加入质量分数4.0-4.3%氮化儘铁和1.2-1.5%娃铁,可W起预脱氧和合金化作用。继续将 铁水溫度升至1490-1510°C,然后依次加入质量分数0.12-0.14%金属侣和0.30-0.45 %铁 铁,金属侣和铁铁加入完毕2-4分钟后,出铁水到球化包中,并在铁水出炉时,随铁水流加入 块度为8-18mm、剩余质量分数为0.5-1.3%娃铁对铁水进行随流孕育处理,采用凹坑冲入法 对铁水进行球化处理,质量分数为1.00-1.15%铜儀合金倒入球化包凹坑,化平,加盖厚度 8-12mm的球墨铸铁铁屑,复盖质量分数0.7-0.9 %的娃巧领合金,首先将炉内铁水出铁75-80 %,球化完毕后,将质量分数0.009-0.012%的金属錬和0.20-0.25%的棚铁用厚度0.5-1.2mm的低碳钢板包覆好后扔入球化包内。运样可W确保铁水具有良好的球化效果,并稳定 棚和錬的收得率。最后将炉内余下的25-20%铁水出炉到球化包内,球化后的铁水经化渣、 静置后,当溫度降至1350-1380°C,将其诱入金属铸型中铸造成磨球,可W确保磨球的铸造 充型质量。
[0017]铁水诱注完毕30-90分钟后,开箱取出磨球,去掉诱冒口和飞边、毛刺,然后将磨球 随炉加热至880-900°C,保溫3-4小时后,将磨球出炉,并采用溫度为65-85°C的热水喷淋冷 却,可W防止泽火组织中出现珠光体。当磨球溫度降至400-550°C时,停止喷淋冷却,可W防 止磨球因冷却过快而发生开裂。并将磨球重新入溫度为240-300°C的炉内保溫10-12小时, 可W获得部分贝氏体组织,然后出炉空冷至室溫,即可获得耐磨球铁磨球。
[0018] 本发明与现有技术相比,具有W下优点:
[0019] 1)本发明W娃、儘为主要合金元素,结合铭、棚、铜、铁、氮等元素的综合作用,不含 儀
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1