专利名称：一种生产耐磨耐腐蚀高铬铸铁件的工艺方法
技术领域：
本发明属于高铬铸铁冶炼技术，具体涉及利用对成分和热处理条件的控制稳定生产出耐磨耐腐蚀高铬铸铁件的工艺。
背景技术：
高铬铸铁在现实使用过程中的损耗不仅有磨损损耗，腐蚀也加速了高铬铸铁件的磨损。高铬铸铁性能是由内在成分和后续热处理共同影响的，而后续热处理又受到铸件厚度、码货方式、升温速率和冷却条件的影响，使得高铬铸铁件性能波动很大。铬含量提高不但能提高耐磨性，同时也可以提高铸件耐腐蚀性，但是铬含量超过一定值后，内部组织形态转变，反而会对铸件性能产生不利影响。有很多生产厂家简单的通过提高铬含量来提高铸件耐磨性，不仅造成了成本上升，资源浪费，有时还达不到要求，得不偿失。
发明内容
本发明的目的就是提出一种一整套的工艺方法，选择合理的内在成分，再加入一定量的稀土合金进行变质孕育，同时细化后续热处理规范，在不恶化机械性能的前提下稳定提高铸件的耐磨性和耐腐蚀性，减少波动，达到降低成本，稳定性能的目的。本发明的目的是通过下述工艺实现的:碳化物的形态决定了铸件的耐磨性，内在成分方面控制铬含量在18% -25%之间，铬碳比达到7-8，硅锰含量小于1.0%，并根据铸件厚度适当添加一定量的铜和钥，提高淬透性。稀土合金孕育可以在不改变内在组织形态的情况下，一定程度上提高高铬铸铁件耐磨性和耐腐蚀性，并能提高铸件的冲击韧性，加入1.0% -1.5%稀土合金进行孕育变质处理；热处理方面，控制升温速率，在350摄氏度、600至800摄氏度之间，分别进行保温，使得炉子内各部分温度均匀上升。900至1000摄氏度之间，随着温度上升，碳化物形态优化，耐磨性和冲击韧性都将提高，在1000摄氏度达到最佳。在升至1000摄氏度时，至少保温3小时，然后出炉，采用空冷或风冷进行冷却。分段保温可以降低升温速率，减少铸件内应力，在1000摄氏度保温三个小时以上，使得所有铸件内在组织都达到良好状态，可以弥补由于处理炉温度不均造成的同一炉次铸件性能波动。采用本发明的制造工艺，可以在合理地铬含量获得同时具有良好耐磨性、耐腐蚀性和较好的冲击韧性的高铬铸铁件，既降低成本，又可以稳定产品性能。
具体实施例方式按照发明工艺，以C 3.0% Si 0.6% Mn 0.5% Cr 23% Cu 0.8% Mo
0.8 %的成分标准熔炼一炉铁水，加入铁水重量1.2 %的稀土合金，进行孕育处理，浇铸30-50mm厚，重量在10-40公斤的高铬铸铁件。以350摄氏度保温一个半小时，750摄氏度保温两个小时，1000摄氏度保温四个小时的热处理标准进行处理，出炉空冷。经检测，铸件表面硬度 64HRC，冲击韧性 4.2J/cm*cm。另以 C 3.0% Si 0.6% Mn 0.5% Cr 28% Cu0.8% Mo 0.8%的成分浇铸相同产品，以750摄氏度保温一个小时，1000摄氏度保温一个半小时进行处理，出炉空冷。经检测，铸件表面硬度60HRC，冲击韧性3.0J/cm*cm，把两批产品送搅拌站对比使用，按发明工艺生产的使用寿命要比对比组高出40%左右，且后者在使用过程中出现了断裂情况。另两组产品送实验室做耐腐蚀实验，前者耐腐蚀性明显优于后者。
权利要求
1.一种生产耐磨耐腐蚀高铬铸铁件的工艺方法，冶炼设备和工艺采用常规设备和工艺，其特征在于选择合理的内在成分，并加入一定量的稀土合金进行孕育变质处理，同时选择适当的后续热处理标准及冷却方式。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于内在成分方面控制铬含量在18% -25%之间，铬碳比达到7-8，硅锰含量小于1.0%，并根据铸件厚度适当添加一定量的铜和钥，提高淬透性。稀土合金孕育可以在不改变内在组织形态的情况下，一定程度上提高高铬铸铁件耐磨性和耐腐蚀性，并能提高铸件的冲击韧性，加入1.0% -1.5%稀土合金进行孕育变质处理。热处理方面，控制升温速率，在350摄氏度、600至800摄氏度之间，分别进行保温，使得炉子内各部分温度均匀上升。900至1000摄氏度之间，随着温度上升，碳化物形态优化，耐磨性和冲击韧性都将提高，在1000摄氏度达到最佳。在升至1000摄氏度时，至少保温3小时，然后出炉，采用空冷或风冷进行冷却。
全文摘要
一种生产耐磨耐腐蚀高铬铸铁件的工艺方法，冶炼设备和工艺采用常规设备和工艺，其特征在于选择合理的内在成分，并加入一定量的稀土合金进行孕育变质处理，同时选择适当的后续热处理标准及冷却方式。采用本发明的制造工艺，可以在合理地铬含量获得同时具有良好耐磨性、耐腐蚀性和较好的冲击韧性的高铬铸铁件，既降低成本，又可以稳定产品性能。
文档编号B22D1/00GK103192038SQ201310096410
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者吕丰杰 申请人:马鞍山市华威冶金机械有限公司