一种耐磨高铬铸段及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨高铬铸段，其成分按重量百分比包括：C 2.6

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨高铬铸段及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高铬铸铁
，尤其涉及一种耐磨高铬铸段及其制备方法。

技术介绍

[0002]高铬白口铸铁是继普通白口铸铁、镍硬铸铁发展起来的第三代白口铸铁。高铬白口铸铁含铬量大于10％，铬、碳含量比值介于4
‑
8之间。高铬铸铁是优良的耐磨材料，在采矿、水泥、电力、筑路机械、耐火材料等方面应用十分广泛。
[0003]高铬铸铁通常在常温与高温下抗冲击磨损性能较为优异，但是高铬铸铁相对于其他金属材料，其冲击韧性较差，其耐磨性能和耐冲击性能无法同时兼顾，限制其应用。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种耐磨高铬铸段及其制备方法，本专利技术从提供硬度更高的耐磨相、提高基体韧性、改善碳化物形状和分布多个方面入手，使得高铬铸铁具有良好耐磨性能的同时具有良好的耐冲击性能。
[0005]本专利技术提出了一种耐磨高铬铸段，其成分按重量百分比包括：C 2.6
‑
3％，Si 0.5
‑
0.7％，Mn 0.7
‑
0.9％，Cr 11.0
‑
14.0％，Mo 0.5
‑
0.8％，Cu 0.8
‑
1.0％，B 0.45
‑
0.5％，纳米VC 0.005
‑
0.007％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。
[0006]优选地，其成分按重量百分比包括：C 2.8％，Si 0.6％，Mn 0.8％，Cr 12.0％，Mo 0.6％，Cu 0.9％，B 0.45％，纳米VC 0.006％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。
[0007]专利技术人通过添加适量的Mo和Cu，提高高铬铸段的淬透性，促进奥氏体向马氏体转变，提高其耐磨性和基体韧性；添加适量的B元素，可以形成硬度更高的硼化物，硼化物与碳化物相互配合提高铸铁的耐磨性能，但是B含量较高时，会使碳化物含量和连续性增加，并会使得合金碳化物粗大，导致韧性降低；因此同时添加适量的纳米VC，可以细化铸铁组织，使得碳化物形态变的圆润且尺寸大小均匀，并结合合适的热处理工艺使得碳化物呈孤立分布，从而提高高铬铸铁的耐冲击性能。
[0008]本专利技术还提出上述耐磨高铬铸段的制备方法，包括如下步骤：
[0009]S1、将铁水浇铸成型得到铸段，所述铸段的成分配比如上述耐磨高铬铸段的成分配比；
[0010]S2、取S1中的铸段加热奥氏体化，然后淬火，再回火，冷却至室温得到耐磨高铬铸段。
[0011]优选地，在S2中，奥氏体化的加热程序为：升温至650
‑
670℃保温60
‑
90min，再升温至800
‑
820℃，保温60
‑
90min，再升温至950
‑
970℃保温1.5
‑
2.5h。
[0012]由于B元素的加入会增加完全奥氏体化的难度，因此专利技术人选用合适的加热程序使得铸铁完全奥氏体化。
[0013]优选地，在S2中，淬火的具体步骤为：先油淬至铸段表面温度为90
‑
110℃，然后在
2
‑
2.5h内冷空至室温。
[0014]优选地，在S2中，回火温度为280
‑
300℃，回火时间为4
‑
5h。
[0015]优选地，淬火油的温度为80
‑
90℃。
[0016]专利技术人根据铸铁成分，选用合适的淬火工艺和回火工艺，可以消除淬火应力，促进奥氏体向马氏体转变，淬透层变厚并使得马氏体含量增加，提高耐磨性，并保留适量的残留奥氏体，使得基体具有良好的韧性。
[0017]有益效果：
[0018]本专利技术通过添加适量的Mo和Cu，提高高铬铸段的淬透性，促进奥氏体向马氏体转变，提高其耐磨性和基体韧性；添加适量的B元素，可以形成硬度更高的硼化物，硼化物与碳化物相互配合提高铸铁的耐磨性能，但是B含量较高时，会使碳化物含量和连续性增加，并会使得合金碳化物粗大，导致韧性降低；因此同时添加适量的纳米VC，可以细化铸铁组织，使得碳化物形态变的圆润且尺寸大小均匀，并结合合适的热处理工艺使得碳化物呈孤立分布，从而提高高铬铸铁的耐冲击性能；另外根据高铬铸铁的配方选择合适的热处理工艺，使得高铬铸铁中含有适量的残留奥氏体提高基体的韧性；从而使得本专利技术具有良好耐磨性能的同时具有良好的耐冲击韧性。本专利技术从提供硬度更高的耐磨相、提高基体韧性、改善碳化物形状和分布多个方面入手，使得高铬铸铁具有良好耐磨性能的同时具有良好的耐冲击性能。
具体实施方式
[0019]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0020]实施例1
[0021]一种耐磨高铬铸段，其成分按重量百分比包括：C 2.6％，Si 0.7％，Mn 0.7％，Cr 14.0％，Mo 0.5％，Cu 1.0％，B 0.45％，纳米VC 0.007％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。
[0022]上述耐磨高铬铸段的制备方法，包括如下步骤：
[0023]S1、将铁水浇铸成型得到圆柱形铸段(直径为50mm，长60mm)，所述铸段的成分配比如上述耐磨高铬铸段的成分配比；
[0024]S2、取S1中的铸段，加热升温至650℃保温90min，再升温至800℃，保温90min，再升温至970℃保温2h使其完全奥氏体化，放入温度为80℃的淬火油中至铸段表面温度为90℃，然后取出铸段，在2h内冷空至室温，再将铸段放置于回火炉中，于280℃回火5h，最后随炉冷却至室温得到耐磨高铬铸段。
[0025]实施例2
[0026]一种耐磨高铬铸段，其成分按重量百分比包括：C 3％，Si 0.5％，Mn 0.9％，Cr 11.0％，Mo 0.8％，Cu 0.8％，B 0.5％，纳米VC 0.005％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。
[0027]上述耐磨高铬铸段的制备方法，包括如下步骤：
[0028]S1、将铁水浇铸成型得到圆柱形铸段(直径为50mm，长60mm)，所述铸段的成分配比如上述耐磨高铬铸段的成分配比；
[0029]S2、取S1中的铸段，加热升温至670℃保温60min，再升温至820℃，保温60min，再升
温至950℃保温1.5h使其完全奥氏体化，放入温度为90℃的淬火油中至铸段表面温度为110℃，然后取出铸段，在2.5h内冷空至室温，再将铸段放置于回火炉中，于300℃回火4h，最后随炉冷却至室温得到耐磨高铬铸段。
[0030]实施例3
[0031]一种耐磨高铬铸段，其成分按重量百分比包括：C 2.8％，Si 0.6％，Mn 0.8％，Cr 12.0％，Mo 0.6％，Cu 0.9％，B 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨高铬铸段，其特征在于，其成分按重量百分比包括：C 2.6
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3％，Si 0.5
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0.7％，Mn 0.7
‑
0.9％，Cr 11.0
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14.0％，Mo 0.5
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0.8％，Cu 0.8
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1.0％，B0.45
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0.5％，纳米VC 0.005
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0.007％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。2.根据权利要求1所述耐磨高铬铸段，其特征在于，其成分按重量百分比包括：C 2.8％，Si 0.6％，Mn 0.8％，Cr 12.0％，Mo 0.6％，Cu 0.9％，B 0.45％，纳米VC 0.006％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe及不可避免杂质。3.一种如权利要求1或2所述耐磨高铬铸段的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将铁水浇铸成型得到铸段，所述铸段的成分配比如权利要求1或2所述耐磨高铬铸段的成分配比；S2、取S1中的铸段加热奥...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿光，桂劲松，徐全明，陈福燕，方剑锋，卢伟，
申请(专利权)人：宁国市华丰耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：