專利名稱：鉻錳系白口鐵強效孕育劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉻錳系白口鐵強效孕育劑，屬于鑄造技術(shù)。
白口鐵含有碳化物的數(shù)量多，耐磨性好，因而逐漸受到各國的重視，但由于其韌性差，限制了其應(yīng)用范圍，因此提高白口鐵的韌性，擴大其使用范圍是當(dāng)前國內(nèi)外專家研究的重點。
白口鐵的韌性主要受晶粒尺寸、碳化物數(shù)量、大小、形狀分布等影響，如能改善其晶粒組織及碳化物的大小及分布形態(tài)，將能顯著改善白口鐵的韌性。
提高白口鐵強韌性的有效而經(jīng)濟的方法是孕育變質(zhì)處理。孕育處理是用加入能造成有利于生核的合金元素，從而細(xì)化組織的一種工藝，而變質(zhì)處理則是指用加入能改變組織中第二相的生長的合金元素，從而改善第二相的形態(tài)及分布的一種工藝。以往，對白口鐵的變質(zhì)處理研究得比較多。如山東工業(yè)大學(xué)楊相壽成功地用Al、K、Na使鉻系白口鐵中的碳化物孤立化、團(tuán)球化，沖擊韌性明顯提高。蘇聯(lián)對鉻錳白口鑄鐵用硼酸鈣在鐵水包內(nèi)進(jìn)行變質(zhì)處理后，制做的拋丸機葉片，其抗磨性顯著提高。日本有人提出高鉻白口鐵用硼變質(zhì)處理后可以使碳化物粒狀化。西德則提出白口鐵用Bi、Ce、Mg變質(zhì)處理可獲得具有板狀碳化物的韌性白口鐵。但關(guān)于白口鐵的孕育處理的報道極少。西交大周慶德等人研究認(rèn)為，稀土硅鐵對鉻-鉬-銅馬氏體白口鐵有孕育作用，可使共晶碳化物連續(xù)網(wǎng)狀分布轉(zhuǎn)變?yōu)閿嗬m(xù)狀分布，但加入量過多將使含硅量增加，因而導(dǎo)致脆性增加和淬透性下降。從實驗數(shù)據(jù)看，稀土硅鐵孕育效果并不明顯，加入1%稀土硅鐵沖擊韌性僅提高15%左右，加入量增加沖擊韌性反而下降。因此稀土硅鐵起孕育作用還是變質(zhì)作用還難以定論。從球鐵的生產(chǎn)經(jīng)驗可知，只有孕育和變質(zhì)聯(lián)合作用，才能實現(xiàn)其最佳效果，而以往對提高白口鐵的強韌性處理大多是單從變質(zhì)的角度，尚未考慮孕育作用。因此，尋找有效的白口鐵孕育劑具有重要意義。
本發(fā)明的目的是提出一種新的白口鐵強效孕育劑，采用該孕育劑進(jìn)行孕育變質(zhì)處理可以細(xì)化、弧立碳化物，提高白口鐵的硬度、沖擊韌性、抗彎強度和耐磨性，擴大其使用范圍，在與變質(zhì)劑聯(lián)合作用時，更有效地發(fā)揮其變質(zhì)劑的變質(zhì)效果。
本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容本孕育劑主要是由Fe-C-Cr三種元素組成，含鉻10～75%，含碳6～8%，其余為鐵，用中頻爐熔煉，鉻燒損按10%計，碳在石墨坩堝中不計燒損，扒渣后，澆入金屬型，使其快速凝固。孕育劑的金相組織孕育劑基本上由M7C3和M3C組成，增加含鉻量M7C3相對量增加，當(dāng)含鉻量高于55%時基本上全部由M7C3組成，而含鉻量低于20%時，則基本上由M3C組成，M7C3而M3C相對含量的選擇，主要依據(jù)被孕育合金的種類及組織不同而定，對于高鉻鑄鐵，通常選含鉻大于55%，而對于中鉻和低鉻白口鐵，則可適當(dāng)降低孕育劑中的含鉻量。孕育劑的加入方式采用噴射法。由于孕育劑中M7C3或M3C與白口鐵中碳化物有共格對應(yīng)關(guān)系，它們可作為有效生核質(zhì)點，因而細(xì)化并孤立了碳化物。
發(fā)明的孕育劑具有明顯的經(jīng)濟效益。由于孕育白口鐵的韌性高，可部分取代耐磨性差而價格貴的鋼基耐磨材料，大幅度地降低成本。根據(jù)其孕育機理，改變孕育劑的元素的比例及組織，可使其應(yīng)用擴大到其它系列白口鐵及不同合金含量的白口鐵。同時，孕育處理還可節(jié)省合金元素用量，從而降低成本。
實施例用含鉻65%，含碳7%的孕育劑，噴射處理含鉻8%碳3%的中鉻白口鐵，當(dāng)加入量為2%時，尺寸10×10×55試樣的硬度HRC提高2，沖擊韌性ak提高70%左右，組織中碳化物明顯細(xì)化、孤立。
權(quán)利要求
1.一種鉻錳系白口鐵強效孕育劑，其特征在于該孕育劑由Fe、C、Cr三種元素組成，其中Cr為10-75%，C為6-8%，其余為Fe。
全文摘要
本發(fā)明提出一種新的鉻錳系白口鐵強效孕育劑，其主要成分包括Fe、C、Cr三種元素，其相對含量根據(jù)孕育的鉻錳系合金的成分不同而定。孕育劑的金相組織狀態(tài)為M
文檔編號C22C33/08GK1046195SQ8910209
公開日1990年10月17日 申請日期1989年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月8日
發(fā)明者李慶春, 陳墨耕, 王春生 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)