一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，步骤如下：1）生铁加热熔融成铁水，经处理后进行浇铸得到铸件；2）铸件降温后随着热氮气向铸件表面喷入耐磨添加剂，再用热氮气向铸件表面喷入预处理铁水，将铸件降温后保温处理，最后经淬火、回火处理得到半成品铸件；3）耐磨添加剂加入到预处理铁水中制得改性耐磨铁水；4）半成品铸件升温后随着热氮气向铸件表面喷入耐磨添加剂，再用热氮气向铸件表面喷入改性耐磨铁水，将铸件降温后保温处理，最后将铸件经淬火、回火处理，自然冷却至室温即可。本发明专利技术在生铁铸件表面喷涂多道耐磨屏障，在不改变生铁铸件内部结构的情况下，提高生铁铸件的耐磨损性能，提高其实用性，具有广泛的应用前景。

A Method for Improving the Wear Resistance of Pig Iron Castings

The invention discloses a method for improving the wear resistance of pig iron castings. The steps are as follows: 1) pig iron is heated and melted into molten iron and casted after treatment; 2) after cooling, the castings are sprayed with hot nitrogen gas into the surface of the castings, and then hot nitrogen gas is sprayed into the surface of the castings to pre-treat the molten iron, then the castings are heat preserved after cooling, and finally quenched and tempered. Semi-finished castings were obtained; 3) modified wear-resistant hot metal was prepared by adding wear-resistant additives into pretreated hot metal; 4) semi-finished castings were sprayed wear-resistant additives on the surface of castings with hot nitrogen after heating, and then modified wear-resistant hot metal was sprayed on the surface of castings with hot nitrogen. After cooling, the castings were treated with heat preservation, and finally the castings were quenched and tempered, and then cooled to room temperature naturally. The invention sprays multi-channel wear resistance barrier on the surface of pig iron castings, improves the wear resistance and practicability of pig iron castings without changing the internal structure of pig iron castings, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法
本专利技术属于生铁铸件加工
，具体涉及一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法。
技术介绍
生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11-4.3%，并含有C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。根据生铁里碳存在形态的不同，又可以分为炼钢生铁、铸造生铁和球墨铸铁等几种。生铁性能为坚硬、耐磨、铸造性好，但生铁脆，不能锻压。我国是发展中国家，对铸件的需求越来越多，但是铸件无论在质量还是数量方面匀与发达国家具有很大的差距。因此，我国的铸造生产尚有很大的发展空间，铸铁件占整个铸件产量的70-80%。随着现代科学技术的进步，新兴工业的出现对结构材料提出了越来越高的要求，传统的金属或合金材料难以满足需求。近年来，金属基复合材料以其高比强度、比模量、耐高温、耐磨损等特性，引起了世界各国的高度重视，其中生铁基复合材料也越来越广泛的应用于铸造行业，目前的生铁基复合材料生产经济性差、产品耐磨性不足等缺陷，不适合于工业批量生产。例如申请号为CN201810541900.5公开的一种改善生铁铸件的抗磨损性能的方法，该专利技术公开了一种改善生铁铸件的抗磨损性能的方法，包括：步骤1）生铁熔融：将待浇铸的生铁加入冶炼炉内，启动并将生铁熔融为液体，保温10-15min；2)除杂；在铁水保温完成后加入锰粉，继续保温30-60min并在保温后扒渣出炉；3)石墨析出：在步骤2结束后向铁水中加入硅粉，促进铁水的石墨化过程，并在加入硅粉后保温20-40min；4)改性浇铸：在步骤3结束后向铁水中加入钨粉和铬粉，保温15-45min，并持续搅拌，结束后将铁水浇入模具内即可。本专利技术可以有效的提高生铁的耐磨性能和硬度。但该专利技术在生铁浇铸前加入耐磨添加剂，大量的耐磨添加剂的加入会对生铁铸件内部结构造成一定的影响，会对生铁铸件的各项性能造成一定的破坏，为产品的质量和性能带来许多问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将待浇铸的生铁加入到冶炼炉中，加热熔融成铁水，并保温处理15-20min，待保温结束后对铁水进行脱磷、脱硫、脱氧处理，去除杂质后得到预处理铁水，然后将预处理铁水进行浇铸得到铸件；2）将得到的铸件降温至1000-1100℃，然后将氮气预先加热至1200-1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤1）中的预处理铁水，然后将铸件缓慢降温至800-900℃，保温处理1-2h，然后将铸件进行水淬，将淬火后的铸件升温至300-350℃进行回火处理，保温2-3h，得到半成品铸件；3）将少量的耐磨添加剂加入到步骤1）中的预处理铁水中，在转速为50-100r/min下搅拌混合1-2h后制得改性耐磨铁水，其中耐磨添加剂和预处理铁水的质量比为3.0-4.5:1000；4）将半成品铸件再次升温至1000-1100℃，再次将氮气预先加热至1200-1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤3）中的改性耐磨铁水，然后将铸件缓慢降温至900-950℃，保温处理1-1.5h，待保温结束后，将铸件经水淬后升温至240-280℃进行回火处理，保温2-2.5h，最后自然冷却至室温即可。优选地，一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其中步骤1）中，所述熔融温度为1500-1600℃。优选地，一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其中步骤2）中，所述耐磨添加剂是由铬、钼、钛、硼、钒按照2-3:1-2:3-5:4-6:3-4的质量比组成的，耐磨添加剂中各成分的粒径为20-50nm。优选地，一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其中步骤2）中，所述耐磨添加剂相对于铸件质量比为1.0-1.5:1000，所述预处理铁水相对于铸件质量比为2.5-3.0:1000，所述降温速率为10-15℃/min。优选地，一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其中步骤4）中，所述升温速率为30-50℃/min，所述降温速率为20-25℃/min。优选地，一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其中步骤4）中，所述耐磨添加剂相对于半成品铸件质量比为2.0-2.5:1000，所述改性耐磨铁水相对于半成品铸件的质量比为1.5-2.0:1000。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供的提高生铁铸件耐磨损性能的方法，在生铁铸件表面喷涂多道耐磨屏障，在不改变生铁铸件内部结构的情况下，提高生铁铸件的耐磨损性能，提高其实用性。首先，将生铁熔融后经脱磷、脱硫和脱氧处理，可以有效去除生铁中的有害元素，提高其硬度和强度；其次，随着热氮气向铸件表面喷入耐磨添加剂，有利于耐磨添加剂在铸件表面分布均匀，形成第一道耐磨层，然后再用热氮气向铸件表面喷入预处理铁水，经淬火、回火处理，可以有效的提高铸件的刚性、硬度、强度等性能，同时喷入的预处理铁水可以在第一道耐磨层表面形成一层保护层，有助于增强耐磨添加剂与铸件表面的紧密结合，提高耐磨添加剂的附着性；再次，将半成品铸件升温后再次随着热氮气向铸件表面喷入耐磨添加剂，形成第二道耐磨层，进一步提高铸件的耐磨性，然后再用热氮气向铸件表面喷入改性耐磨铁水，形成第三道耐磨层，不仅可以起到增强铸件耐磨性的作用，同时还可以对第二道耐磨层起到保护作用，提高第二道耐磨层与铸件表面的附着性；最后，将铸件经二次淬火、回火处理，可以使铸件的各项性能达到最佳，最终得到耐磨性能优异的生铁铸件。具体实施方式下面结合具体实施方法对本专利技术做进一步的说明。实施例1一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将待浇铸的生铁加入到冶炼炉中，加热熔融成铁水，并保温处理15min，待保温结束后对铁水进行脱磷、脱硫、脱氧处理，去除杂质后得到预处理铁水，然后将预处理铁水进行浇铸得到铸件；2）将得到的铸件降温至1000℃，然后将氮气预先加热至1200℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤1）中的预处理铁水，然后将铸件缓慢降温至800℃，保温处理2h，然后将铸件进行水淬，将淬火后的铸件升温至300℃进行回火处理，保温3h，得到半成品铸件；3）将少量的耐磨添加剂加入到步骤1）中的预处理铁水中，在转速为50r/min下搅拌混合2h后制得改性耐磨铁水，其中耐磨添加剂和预处理铁水的质量比为3.0:1000；4）将半成品铸件再次升温至1000℃，再次将氮气预先加热至1200℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤3）中的改性耐磨铁水，然后将铸件缓慢降温至900℃，保温处理1.5h，待保温结束后，将铸件经水淬后升温至240℃进行回火处理，保温2.5h，最后自然冷却至室温即可。作为优选，其中步骤1）中，所述熔融温度为1500℃。作为优选，其中步骤2）中，所述耐磨添加剂是由铬、钼、钛、硼、钒按照2:1:3:4:3的质量比组成的，耐磨添加剂中各成分的粒径为20nm。作为优选，其中步骤2）中，所述耐磨添加剂相对于铸件质量比为1.0:10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将待浇铸的生铁加入到冶炼炉中，加热熔融成铁水，并保温处理15‑20min，待保温结束后对铁水进行脱磷、脱硫、脱氧处理，去除杂质后得到预处理铁水，然后将预处理铁水进行浇铸得到铸件；2）将得到的铸件降温至1000‑1100℃，然后将氮气预先加热至1200‑1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤1）中的预处理铁水，然后将铸件缓慢降温至800‑900℃，保温处理1‑2h，然后将铸件进行水淬，将淬火后的铸件升温至300‑350℃进行回火处理，保温2‑3h，得到半成品铸件；3）将少量的耐磨添加剂加入到步骤1）中的预处理铁水中，在转速为50‑100r/min下搅拌混合1‑2h后制得改性耐磨铁水，其中耐磨添加剂和预处理铁水的质量比为3.0‑4.5:1000；4）将半成品铸件再次升温至1000‑1100℃，再次将氮气预先加热至1200‑1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤3）中的改性耐磨铁水，然后将铸件缓慢降温至900‑950℃，保温处理1‑1.5h，待保温结束后，将铸件经水淬后升温至240‑280℃进行回火处理，保温2‑2.5h，最后自然冷却至室温即可。...

【技术特征摘要】
1.一种提高生铁铸件耐磨损性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将待浇铸的生铁加入到冶炼炉中，加热熔融成铁水，并保温处理15-20min，待保温结束后对铁水进行脱磷、脱硫、脱氧处理，去除杂质后得到预处理铁水，然后将预处理铁水进行浇铸得到铸件；2）将得到的铸件降温至1000-1100℃，然后将氮气预先加热至1200-1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤1）中的预处理铁水，然后将铸件缓慢降温至800-900℃，保温处理1-2h，然后将铸件进行水淬，将淬火后的铸件升温至300-350℃进行回火处理，保温2-3h，得到半成品铸件；3）将少量的耐磨添加剂加入到步骤1）中的预处理铁水中，在转速为50-100r/min下搅拌混合1-2h后制得改性耐磨铁水，其中耐磨添加剂和预处理铁水的质量比为3.0-4.5:1000；4）将半成品铸件再次升温至1000-1100℃，再次将氮气预先加热至1200-1300℃，随着热氮气向铸件表面均匀的喷入耐磨添加剂，喷完耐磨添加剂后，再用热氮气向铸件表面喷入步骤3）中的改性耐磨铁水，然后将铸件缓慢降温至900-950℃，保温处理1-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世宝，
申请(专利权)人：含山县林头宝兴铸造厂，
类型：发明
国别省市：安徽,34