專利名稱：耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，屬鐵合金制造方法類。
在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，耐磨合金是冶金礦山、水泥建材、電力煤炭、化工交通以及糧油加工中耐磨設(shè)備制作的主要用材;尤其是磨球、襯板的消耗更為量大面廣。多年來，人們?cè)噲D尋找一種理想的抗磨材料，希望其具有強(qiáng)度、硬度高，韌性、抗沖擊疲勞性能好，既耐磨、不破碎、變形小，成本低且又能適應(yīng)于大批量生產(chǎn)的抗磨新型材料。
目前使用的該類材料如高鉻鑄鐵，由于其生產(chǎn)成本高，在礦出使用中經(jīng)濟(jì)效益不明顯，對(duì)水泥廠、發(fā)電廠、磷肥廠等行業(yè)來說，使用高鉻鑄鐵產(chǎn)品一次性投資過高，一般廠家承擔(dān)不起。
本發(fā)明的目的是提供一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，希望其具有強(qiáng)度、硬度高，抗沖擊疲勞性能好、耐磨、不破碎、變形小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
這種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其化學(xué)成份的組成百分比為C 1.70～3.60Mn 0.20～2.20Si 0.30～2.00Cr 0.20～3.80V 0.05～0.60Ti 0.02～0.30W 0～2.00Mo 0～0.50Cu 0～1.00Ni 0～1.00
Nb+Ta 0～0.12Co 0～0.10B 0～0.10Re 0.02～0.20Al 0～0.15S ≤0.08P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
這種耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵是由含鉻釩鈦、鎳鉬鈷、鎢錳鉭鈮的廢棄礦渣冶煉出的鉻釩鈦渣生鐵、鎳渣生鐵或鎢渣鐵合金添加適量的廢鋼及少量的硅、錳等中間合金，經(jīng)變質(zhì)強(qiáng)韌化處理，金屬型快冷或激冷成型，特殊強(qiáng)韌化熱處理而成。
這種耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵，其最佳化學(xué)成份百分比含量是C 1.70～3.55Mn 0.20～2.20Si 0.30～1.80Cr 0.20～3.80V 0.05～0.50Ti 0.02～0.25W 0～1.00Mo 0～0.40Cu 0～0.80Ni 0～0.60Nb+Ta 0～0.08Co 0～0.06B 0～0.08Re 0.02～0.20Al 0～0.12S ≤0.07P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
根據(jù)以上方案制成的耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其性能，以制造Sφ80磨球?yàn)槔淝驔_擊疲勞特性次數(shù)大于15000次，硬度HRC 52～63，耐磨性分別是礦山、火電、水泥廠用普通鍛鋼球耐磨性的3～12倍;破碎率均小于1%。用其制作襯板、錘頭，硬度HRC 46～56，耐磨性為高錳鋼的2.5倍以上;性能與高鉻鑄鐵相當(dāng)，而其制造成本比高鉻鑄鐵同類產(chǎn)品低1000～2000元/噸。
該合金適用于制造磨球、膠囊球、磨棒、錘頭、襯板等系列耐磨鑄件，可廣泛應(yīng)用于冶金礦山、水泥建材、電力煤炭、化工等行業(yè)，是一種高級(jí)抗磨抗腐蝕新材料。
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
本發(fā)明所述的耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵是由含鉻釩鈦、鎳鉬鈷、鎢錳鉭鈮的廢棄礦渣冶煉出的鉻釩鈦渣生鐵、鎳渣生鐵或鎢渣鐵合金添加適量廢鋼及少量Si、Mn等中間合金，經(jīng)變質(zhì)強(qiáng)韌化處理，金屬型快冷或激冷成型，特殊強(qiáng)韌化熱處理而制成。
這種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵其所用的鉻釩鈦渣生鐵，其主要化學(xué)成份為C 3.3～3.8，Si 0.6～1.4，Mn 0.8～1.4，Cr 1.4～2.1，V 0.3～0.8，Ti 0.1～0.5，S ≤0.12，P ≤0.12，余量為Fe。其所用鎳渣生鐵的化學(xué)成份C 3～4，Ni 1～10，Mo 0.5～5，Co 0.2～1.0，Si 0.5～1.3，Mn 0.5～1.5，S ≤0.12，P ≤0.15，余量為鐵。其所用的鎢渣鐵合金的化學(xué)成份為C 3～5，W 3～20，Mn 1～15，Nb+Ta 0.5～1.2，S ＜0.08，P ＜0.10余量為鐵。
實(shí)施例1(百分比含量)C 2.4 Mn 1.4 Cr 2.3Si 0.8 V 0.15 Ti 0.05Cu 1.0 B 0.04 Re 0.2Al 0.02 S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例2(百分比含量)C 2.6 Mn 1.0 Cr 1.8Si 1.2 Mo 0.1 V 0.25Ti 0.13 Cu 0.25 Re 0.08Al 0.05 S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例3(百分比含量)C 2.8 Mn 0.8 Cr 1.5Si 1.0 Mo 0.5 V 0.35Ti 0.16 Cu 0.17 Ni 1.0Co 0.1 Re 0.04 Al 0.03S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例4(百分比含量)C 1.7 Mn 2.2 Cr 3.8Si 0.3 V 0.05 Ti 0.02Cu 0.21 W 2.0 Nb+Ta 0.12
Re 0.12 Al 0.15 B 0.1S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例5(百分比含量)C 3.6 Mn 0.2 Cr 0.2Si 2.0 V 0.6 Ti 0.3W 0.3 Nb+Ta0.03 Ni 0.2Mo 0.08 Co 0.02 Re 0.02S ≤0.08 P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其特征是該合金鑄鐵的化學(xué)成份的組成百分比為C 1.70～3.60 Mn 0.20～2.20Si 0.30～2.00 Cr 0.20～3.80V 0.05～0.60 Ti 0.02～0.30W 0～2.00 Mo 0～0.50Cu 0～1.00 Ni 0～1.00Nb+Ta 0～0.12 Co 0～0.10B 0～0.10 Re 0.02～0.20Al 0～0.15 S ≤0.08P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵，其特征是，該合金鑄鐵是由以鉻釩鈦渣為主的廢棄礦渣煉就的生鐵和適量鎳渣生鐵及鎢渣鐵合金再摻加適量廢鋼及硅、錳等中間合金而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的耐沖擊抗疲勞的耐磨合金，其特征是該合金的最佳化學(xué)成份百分比含量是C 1.70～3.55Mn 0.20～2.20Si 0.30～1.80Cr 0.20～3.80V 0.05～0.50Ti 0.02～0.25W 0～1.00Mo 0～0.40Cu 0～0.80Ni 0～0.60Nb+Ta 0～0.08B 0～0.08Al 0～0.12Re 0.02～0.20Co 0～0.06S ≤0.07P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵是以廢棄的含鉻釩鈦渣、鎳渣及鎢渣冶煉的生鐵或鐵合金加入適量廢鋼及硅、錳等合金元素經(jīng)變質(zhì)、強(qiáng)韌化熱處理而成?？蓮V泛適用于制作磨球、磨棒、錘頭及襯板等。以該材質(zhì)制作的磨球，落球沖擊疲勞特性次數(shù)大于1.5萬次，硬度HRC52～63，分別是礦山、電廠、水泥廠用鍛鋼球耐磨性的3～12倍，破碎率小于1％。用其制作襯板、錘頭，硬度HRC46～56，耐磨性為高錳的2.5倍以上，性能與高鉻鑄鐵相當(dāng)，而制造成本比其低1000～2000元/噸。
文檔編號(hào)C22C37/06GK1100150SQ9311168
公開日1995年3月15日 申請(qǐng)日期1993年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月9日
發(fā)明者曹世杰, 朱筱麗 申請(qǐng)人:株洲市機(jī)械工業(yè)研究所