一种多元复合变质铬镍钼铁合金及其制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐磨材料技术领域，具体属于一种多元复合变质铬镍钼铁合金。
【背景技术】
[0002] 高铬铬铸铁合金已经过近九十年的换代发展，作为重要的耐磨材料，广泛用于各 种冶金、乳钢、矿山耐磨易损件的生产制造，并已部分替代了有着百年发展历史的高锰钢、 普通白口铸铁。并取得了十分显著的社会、经济效益。但由于其组织中存在难以克服的网状 脆性碳化物（M3C)分布在其组织内部，当合金材料受到外力冲击、挤压时，其组织内部的碳 化物与材料基体产生的界面会沿着碳化物扩展，最终引起耐磨合金材料的破碎。这就在一 定程度上制约了耐磨铸铁合金材料的推广使用。为了解决实际应用中存在的问题，通过多 元化微合金复合变质、球化等技术处理得到一种多元的络镍钼铁合金高耐磨混合新材料， 以满足新时期下高速发展的生产需求。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的是提供了一种多元复合变质铬镍钼铁合金，克服了 现有技术的不足，改变现有耐磨铸铁合金材料中碳化合物的分布和形态，强化晶界，形成高 硬度的硼化物，提高合金材料的淬透性和韧性。
[0004] 本发明采用的技术方案如下：
[0005] 一种多元复合变质铬镍钼铁合金，所述铬镍钼铁合金组成质量百分比为： Crl5 % -26%,NiO. 5 % -2. 5 %, Mol. 0-2. 5 %, C2. 0 % -3. 4%,CuO. 5 % -1. 5%, MnO. 5% -1. 0%、SiO. 6% -0? 8%、BO. 12% -0? 30%、Re0.0 4% -0? 06%，其余为Fe，其中B 和Re元素分别来自硼铁和稀土硅。
[0006] 多元复合变质络镍钼铁合金的制作工艺，使用250kg中频感应炉进行冶炼；
[0007] a、将生铁、碳素废钢、高碳铬铁配制成原铁液，铁液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、 Si、Cu合金，生温至1480°C扒渣；所述的生铁为马鞍山圣戈班Q12铸造；
[0008] b、再次撒入造渣剂造渣，扒渣，生温至1500 °C投入纯铝0. 05 %进行脱氧；
[0009] c、脱氧后出炉，
[0010] d、转包，在转包前包底置B0. 1%、Re0.0 6%，碎成细颗粒300°C预热采用 罩钟法用表面清洁的3mm铁板盖于包底；
[0011] e、铁液冲入包内，搅拌静置lmin后挡渣浇铸
[0012] f、起型取出合金；
[0013] h、对合金铸件进行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h 空冷。
[0014] 与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
[0015] 本发明合金中多元化的配以铬（Cr)镍（Ni)钼（Mo)澜铈金属（TREM)硼⑶钒 (V)铌（Nb)钛（Ti)硅（Si)铝（A1)和氮（N)等化学元素使合金的细化晶粒、弥撒强化作用 同稀土的净化作用同时得到良好的发挥，形成一种多元的铬镍钼铁合金混合型新材料。【具体实施方式】
[0016] -种多元复合变质铬镍钼铁合金，所述铬镍钼铁合金组成质量百分比为： Crl5 % -26%,NiO. 5 % -2. 5 %, Mol. 0-2. 5 %, C2. 0 % -3. 4 %, CuO. 5 % -1. 5 %, MnO. 5% -1. 0%、SiO. 6% -0? 8%、BO. 12% -0? 30%、Re0.0 4% -0? 06%，其余为Fe，其中B 和Re元素分别来自硼铁和稀土硅。
[0017]多元复合变质铬镍钼铁合金的制作工艺，将生铁、碳素废钢、高碳铬铁配制成原 铁液，当原铁液主要化学成分（质量分数）Crl5% -26%、NiO. 5% -2. 5%、Mol. 0-2. 5%、 C2.0% -3.4%、Cu0.5% -1.5%、Mn0.5% -1.0%、Si0.6% -0.8%时用B和Re对原铁液进 行复合变质处理，其含量B0. 12% -0. 30%、Re0.0 4% -0. 06%。
[0018] 使用250kg中频感应炉进行冶炼；具体步骤如下
[0019] a、将生铁、碳素废钢、高碳铬铁配制成原铁液，铁液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、 Si、Cu合金，生温至1480°C扒渣；
[0020] b、再次撒入造渣剂造渣，扒渣，生温至1500°C投入纯铝0. 05% (其中纯铝0. 05% 相对于合金成份中的）进行脱氧；
[0021] c、脱氧后出炉，先浇铸试样1 ;
[0022] d、转包，在转包前包底置B0. l%、Re0. 06% (其中B0. l%、Re0. 06%相对于合金成 份中的），碎成细颗粒300°C预热采用罩钟法用表面清洁的3mm铁板盖于包底；
[0023] e、铁液冲入包内，搅拌静置lmin后挡渣浇铸试样2 ;
[0024] f、起型取出、打磨合金铸件，用线切割加工成10mm*10mm*70mm无缺口试块进行热 处理及物理实验；
[0025] g、用HR-150A型硬度计测定硬度，在30/15型摆锤式冲击试验机上测试冲击韧度， 在UM-2000型金相显微镜中观察金相组织；
[0026] h、对合金铸件进行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h 空冷。
[0027] 试样1、2的热处理工艺及力学性能如下：
[0028]
【主权项】
1. 一种多元复合变质铬镍钼铁合金，其特征在于，所述铬镍钼铁合金组成质量百分比 为：Cr 15%-26%、Ni 0·5%-2·5%、Μ〇 L0-2.5%、C 2.0%-3.4%、Cu 0·5%-1·5%、Μη 0.5%-1.0%、Si 0.6%-0·8%、Β 0.12%-0· 30%、Re 0.04%-0.06%，其余为 Fe。
2. 根据权利要求1所述的多元复合变质铬镍钼铁合金的制作工艺，其特征在于：a、将 生铁、碳素废钢、高碳铬铁配制成原铁液，铁液化清后以此加入Cr、Ni、Mo、Mn、Si、Cu合金， 生温至1480 °C扒渣； b、 再次撒入造渣剂造渣，扒渣，生温至150(TC投入纯铝0. 05%进行脱氧； c、 脱氧后出炉， d、 转包，在转包前包底置B 0.1%、Re 0.06%，碎成细颗粒300°C预热采用罩 钟法用表面清洁的3mm铁板盖于包底； e、 铁液冲入包内，搅拌静置Imin后挡渣浇铸 f、 起型取出合金； h、对合金铸件进行淬火450°C *lh、650°C *1. 5h、980°C *2h空冷，回火250°C *2h空冷。
【专利摘要】本发明公开了一种多元复合变质铬镍钼铁合金及其制备工艺，铬镍钼铁合金组成质量百分比为：Cr15％-26％、Ni0.5％-2.5％、Mo1.0-2.5％、C2.0％-3.4％、Cu0.5％-1.5％、Mn0.5％-1.0％、Si0.6％-0.8％、B0.12％-0.30％、Re0.04％-0.06％，其余为Fe。本发明克服了现有技术的不足，改变现有耐磨铸铁合金材料中碳化合物的分布和形态，强化晶界，形成高硬度的硼化物，提高合金材料的淬透性和韧性。
【IPC分类】C22C37-10
【公开号】CN104651711
【申请号】CN201510070173
【发明人】卜宗清, 黄涛, 曹运云
【申请人】马鞍山市晨光高耐磨科技发展有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月10日