一种高铬铸铁及其铸造方法技术

本发明专利技术提供一种高铬铸铁及其铸造方法，涉及耐磨材料技术领域，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.2～1.2％、Mn：0.86～1.23％、Cr：10.89～12.82％、Sb：0.22～0.35％、Bi：0.12～0.26％、Si：0.23～0.45％、Mo：0.11～0.23％、W：0.35～0.62％、Cu：0.66～0.89％、Nb：0.3-0.6％、Ti：0.18～0.27％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe，本发明专利技术制得的高铬铸铁组织结构致密，耐磨性好，破碎率低，同时韧性较好，耐冲击性好，芯部硬度与表面硬度基本一致，使用寿命长，耐磨性好，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐磨材料
，具体涉及一种高铬铸铁及其铸造方法。
技术介绍
随着国民经济的深入发展，新技术，新设备，新材料越来越为人们所关注。根据我国冶金、建材、电力、农机、煤炭等五个系统的统计加上机械部门汽车、拖拉机、工程机械的不完全统计，我国每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上。如果应用摩擦磨损理论防止和减轻摩擦磨损，每年可节约150亿美元。因此人们越来越重视金属耐磨材料的发展和应用。改革开放30多年来，我国广大科技工作者与生产实践相结合，针对我国设备磨损的具体工况条件和国内资源情况，研制出多种新型耐磨材料。大体分为改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列；高、中、低碳耐磨合金钢系列；铬系抗磨白口铸铁系列；锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁；不同方法生产的双金属复合耐磨材料；表面技术处理的耐磨材料等等。同时在耐磨材料生产工艺设备上先后从日本、德国、南斯拉夫、比利时等国引进数条机械化自动化生产线。如铸造磨球砂型迪莎自动化生产线；机械化金属型铸球生产线；VRH法衬板生产线等。在吸收引进基础上发展结合国情的新型工艺设备，如消失膜IEPCl铸造工艺设备，金属覆膜砂工艺设备，挤压造型工艺设备，离心铸造工艺设备等新技术新设备。耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高
和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85％。随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高
的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种高铬铸铁及其铸造方法，组织结构致密，耐磨性好，破碎率低，同时韧性较好，耐冲击性好，芯部硬度与表面硬度基本一致，使用寿命长，耐磨性好，成本低。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种高铬铸铁，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.2～1.2％、Mn：0.86～1.23％、Cr：10.89～12.82％、Sb：0.22～0.35％、Bi：0.12～0.26％、Si：0.23～0.45％、Mo：0.11～0.23％、W：0.35～0.62％、Cu：0.66～0.89％、Nb：0.3-0.6％、Ti：0.18～0.27％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。优选的，所述高铬铸铁含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.6～1.0％、Mn：0.90～1.12％、Cr：10.21～12.60％、Sb：0.25～0.33％、Bi：0.15～0.22％、Si：0.28～0.41％、Mo：0.14～0.21％、W：0.42～0.57％、Cu：0.71～0.83％、Nb：0.4-0.6％、Ti：0.2～0.25％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。优选的，所述高铬铸铁含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.7％、Mn：0.97％、Cr：11.22％、Sb：0.29％、Bi：0.19％、Si：0.35％、Mo：0.18％、W：0.46％、Cu：0.73％、Nb：0.4％、Ti：0.22％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。优选的，所述高铬铸铁含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.9％、Mn：1.15％、Cr：12.03％、Sb：0.34％、Bi：0.25％、Si：0.38％、Mo：0.16％、W：0.58％、Cu：0.83％、Nb：0.5％、Ti：0.23％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。一种高铬铸铁的铸造方法，包括如下步骤：S1、原料熔炼：按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Sb、Bi、Si、Mo、W、Cu、Nb、Ti、Re、S、P和Fe，然后加入电炉熔炼，至1400～1550℃出炉，得到铁水；S2、浇铸：将步骤S1中制得的铁水浇注到预制好的模具内成型，保持浇注温度控制在1350～1450℃，得到铸件；S3、热处理：将步骤S2得到的铸件加热到950～1000℃，保温5～6h，油淬至800～900℃，再200～250℃回火6～7h，出炉空冷，得到铸铁。优选的，步骤S2所述浇铸温度为1400℃。(三)有益效果本专利技术提供一种一种高铬铸铁及其铸造方法，本专利技术制得的高铬铸铁组织结构致密，耐磨性好，破碎率低，同时韧性较好，耐冲击性好，芯部硬度与表面硬度基本一致，使用寿命长，耐磨性好，成本低；本专利技术合金通过添加Sb、Nb、Bi等元素，合理控制铸后处理温度，增加了合金的硬度和耐磨性，芯部硬度与表面硬度基本一致、解决了高铬铸球使用时间短的问题，产品不易产生裂纹，冲击韧性好，消耗下降，碎球率低，降低了运行成本；本专利技术铸造方法简单，制作过程不会出现缺损现象，成品率高，是一种能够应用于大量生产高铬铸铁的新型铸造方法。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例高铬铸铁，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.2％、Mn：0.86％、Cr：10.89％、Sb：0.22％、Bi：0.12％、Si：0.23％、Mo：0.11％、W：0.35％、Cu：0.66％、Nb：0.3％、Ti：0.18％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。按照本实施例原料中各化学组分的重量百分比，铸造方法包括以下步骤：S1、原料熔炼：按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Sb、Bi、Si、Mo、W、Cu、Nb、Ti、Re、S、P和Fe，然后加入电炉熔炼，至1400～1550℃出炉，得到铁水；S2、浇铸：将步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铬铸铁，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量百分比如下：C：0.2～1.2％、Mn：0.86～1.23％、Cr：10.89～12.82％、Sb：0.22～0.35％、Bi：0.12～0.26％、Si：0.23～0.45％、Mo：0.11～0.23％、W：0.35～0.62％、Cu：0.66～0.89％、Nb：0.3‑0.6％、Ti：0.18～0.27％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高铬铸铁，其特征在于，其含有的化学元素成分及其质量
百分比如下：C：0.2～1.2％、Mn：0.86～1.23％、Cr：10.89～12.82％、
Sb：0.22～0.35％、Bi：0.12～0.26％、Si：0.23～0.45％、Mo：0.11～
0.23％、W：0.35～0.62％、Cu：0.66～0.89％、Nb：0.3-0.6％、Ti：0.18～
0.27％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。
2.如权利要求1所述的高铬铸铁，其特征在于，其含有的化学元
素成分及其质量百分比如下：C：0.6～1.0％、Mn：0.90～1.12％、Cr：
10.21～12.60％、Sb：0.25～0.33％、Bi：0.15～0.22％、Si：0.28～0.41％、
Mo：0.14～0.21％、W：0.42～0.57％、Cu：0.71～0.83％、Nb：0.4-0.6％、
Ti：0.2～0.25％、Re：≤0.04％、S：≤0.04％、P：≤0.04％；余量为Fe。
3.如权利要求1所述的高铬铸铁，其特征在于，其含有的化学元
素成分及其质量百分比如下：C：0.7％、Mn：0.97％、Cr：11.22％、
Sb：0.29％、Bi：0.19％、Si：0.35％、Mo：0.18％、W：0.46％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪德发，徐超，汤新明，翟建，徐光清，赵文定，
申请(专利权)人：宁国市开源电力耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34