本發明涉及金屬材料技術領域,尤其涉及一種鑄態耐磨鑄鐵材料及其制造方法。
背景技術:
現有國標抗磨材料都是在高鉻鑄鐵材料的基礎上進行加工的,通常材料中的Cr、C、Ni、V含量比較低,顯微組織晶粒沒有得到明顯的細化,無法進一步改善碳化物的形態及分布,從而降低了材料的韌性、硬度及耐磨性,在高溫環境下耐磨性差,使材料的使用周期短,生產成本高,不能滿足產品的使用性能。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是:提供了一種鑄態耐磨鑄鐵材料,還提供了一種鑄態耐磨鑄鐵及其制造方法的制備方法,在高鉻鑄鐵的基礎上提高Cr、C、Ni、V的含量,使得顯微組織晶粒得到明顯的細化,改善碳化物的形態及分布,提高了材料的硬度及耐磨性,在高溫環境下耐磨性好,使材料的使用周期長,生產成本低,滿足產品的使用性能。
本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案是:
一種鑄態耐磨鑄鐵材料,按照重量百分比包括下列成分:C2.7%~5.8%,Si0.3%~1.6%,Mn0.3%~0.72%,Cr27%~43%,Ni2%~4%,V0.27%~0.36%,S0.02%~0.06%,P0.01%~0.05%,其余為Fe。
一種鑄態耐磨鑄鐵材料,按照重量百分比包括下列成分:C3.0%~5.4%,Si0.36%~1.5%,Mn0.34%~0.68%,Cr29%~42%,Ni2.1%~3.7%,V0.25%~0.34%,S0.02%~0.06%,P0.01%~0.05%,其余為Fe。
一種鑄態耐磨鑄鐵材料,按照重量百分比包括下列成分:C3.7%~5.1%,Si0.48%~1.2%,Mn0.42%~0.68%,Cr32%~40%,Ni2.1%~3.5%,V0.21%~0.32%,S0.02%~0.05%,P0.01%~0.04%,其余為Fe。
一種鑄態耐磨鑄鐵材料,按照重量百分比包括下列成分:C4.5%~4.9%,Si0.6%~0.9%,Mn0.45%~0.65%,Cr35%~39%,Ni2.4%~2.8%,V0.15%~0.3%,S0.02%~0.04%,P0.02%~0.03%,其余為Fe。
一種鑄態耐磨鑄鐵材料的制造方法,包括下列步驟:
1)準備:C采用含碳量0.10%~0.30左右的鋼材余料,Ni采用Ni≥99%的鎳板,Cr采用Cr52~60%、C≤10%的鉻鐵,Mn采用Mn60%~65%、C≤7%的錳鐵,V采用V>50%的釩鐵,根據各個原料的大小,將鋼材余料切割成小塊料和大塊料,大塊料的長度不超過爐口直徑的2/3,并去除大塊料和小塊料上的型砂、鐵銹、渣子等雜物;
2)裝料:在坩堝底部加小塊料,在坩堝邊緣部位加大塊料,并在大塊料的縫隙中塞填小塊料,為利于導熱導電爐料應裝緊,加料時應注意不要碰坩堝;
3)熔化:開始通電6~18分鐘,先供給40%~60%的功率,等電流平穩后,逐漸增加電流至最大值,用變壓器允許的最大功率供電,熔化爐料,隨著坩堝下部爐料的熔化,加料2~5次并搗料,加速爐料的熔化,待爐料完全熔化后,加入鎳板、錳鐵、釩鐵、鉻鐵,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水a,并從鋼水a中取樣Ⅰ送化驗室分析,測定鋼水中各個成分的實際占比;
4)合金化:根據步驟3)測定出的鋼水a中各個成分的實際占比,添加成分占比達不到要求的原料,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水b,并從鋼水中取樣II送化驗室分析,測定鋼水b中各個成分的實際占比,直至鋼水中各個成分占比符合要求為止;
5)溫度調整:調整步驟4)最終處理后的鋼水的溫度,維持好出鐵溫度,采用中等功率送電補充還原熱損失,末期改小功率送電,測量鐵水溫度要求為1530℃;
6)脫氧:待鐵液溫度和化學成分符合要求,放入包中0.1%的鋁線脫氧,停電傾爐出鐵,出鐵鐵水不得暴濺火花,在包中取鐵水樣品送化驗室進行化學成分分析,作為本爐鐵水化驗結果,用于下爐配料參考;
7)澆注:待鐵水靜置后1400℃~1430℃之間時澆注。
本發明的有益效果:在高鉻鑄鐵的基礎上提高Cr、C、Ni、V的含量,使得顯微組織晶粒得到明顯的細化,改善碳化物的形態及分布,提高了材料的硬度及耐磨性,在高溫環境下耐磨性好,使材料的使用周期長,生產成本低,滿足產品的使用性能。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步說明本發明。
實施例一
1)準備:C采用含碳量0.10%~0.30左右的鋼材余料,Ni采用Ni≥99%的鎳板,Cr采用Cr52~60%、C≤10%的鉻鐵,Mn采用Mn60%~65%、C≤7%的錳鐵,V采用V>50%的釩鐵,根據各個原料的大小,將鋼材余料切割成小塊料和大塊料,大塊料的長度不超過爐口直徑的2/3,并去除大塊料和小塊料上的型砂、鐵銹、渣子等雜物;
2)裝料:在坩堝底部加小塊料,在坩堝邊緣部位加大塊料,并在大塊料的縫隙中塞填小塊料,為利于導熱導電爐料應裝緊,加料時應注意不要碰坩堝;
3)熔化:開始通電10分鐘,先供給45%的功率,等電流平穩后,逐漸增加電流至最大值,用變壓器允許的最大功率供電,熔化爐料,隨著坩堝下部爐料的熔化,加料2~5次并搗料,加速爐料的熔化,待爐料完全熔化后,加入鎳板、錳鐵、釩鐵、鉻鐵,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水a,并從鋼水a中取樣Ⅰ送化驗室分析,測定鋼水中各個成分的實際占比
4)合金化:根據步驟3)測定出的鋼水a中各個成分的實際占比,添加成分占比達不到要求的原料,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水b,并從鋼水中取樣II送化驗室分析,測定鋼水b中各個成分的實際占比,直至鋼水中各個成分占比符合要求為止;
5)溫度調整:調整步驟4)最終處理后的鋼水的溫度,維持好出鐵溫度,采用中等功率送電補充還原熱損失,末期改小功率送電,測量鐵水溫度要求為1530℃;
6)脫氧:待鐵液溫度和化學成分符合要求,放入包中0.1%的鋁線脫氧,停電傾爐出鐵,出鐵鐵水不得暴濺火花,在包中取鐵水樣品送化驗室進行化學成分分析,作為本爐鐵水化驗結果,用于下爐配料參考;
7)澆注:待鐵水靜置后1410℃時澆注。
實施例二
1)準備:C采用含碳量0.10%~0.30左右的鋼材余料,Ni采用Ni≥99%的鎳板,Cr采用Cr52~60%、C≤10%的鉻鐵,Mn采用Mn60%~65%、C≤7%的錳鐵,V采用V>50%的釩鐵,根據各個原料的大小,將鋼材余料切割成小塊料和大塊料,大塊料的長度不超過爐口直徑的2/3,并去除大塊料和小塊料上的型砂、鐵銹、渣子等雜物;
2)裝料:在坩堝底部加小塊料,在坩堝邊緣部位加大塊料,并在大塊料的縫隙中塞填小塊料,為利于導熱導電爐料應裝緊,加料時應注意不要碰坩堝;
3)熔化:開始通電12分鐘,先供給50%的功率,等電流平穩后,逐漸增加電流至最大值,用變壓器允許的最大功率供電,熔化爐料,隨著坩堝下部爐料的熔化,加料2~5次并搗料,加速爐料的熔化,待爐料完全熔化后,加入鎳板、錳鐵、釩鐵、鉻鐵,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水a,并從鋼水a中取樣Ⅰ送化驗室分析,測定鋼水中各個成分的實際占比;
4)合金化:根據步驟3)測定出的鋼水a中各個成分的實際占比,添加成分占比達不到要求的原料,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水b,并從鋼水中取樣II送化驗室分析,測定鋼水b中各個成分的實際占比,直至鋼水中各個成分占比符合要求為止;
5)溫度調整:調整步驟4)最終處理后的鋼水的溫度,維持好出鐵溫度,采用中等功率送電補充還原熱損失,末期改小功率送電,測量鐵水溫度要求為1530℃;
6)脫氧:待鐵液溫度和化學成分符合要求,放入包中0.1%的鋁線脫氧,停電傾爐出鐵,出鐵鐵水不得暴濺火花,在包中取鐵水樣品送化驗室進行化學成分分析,作為本爐鐵水化驗結果,用于下爐配料參考;
7)澆注:待鐵水靜置后1420℃之間時澆注。
實施例三
1)準備:C采用含碳量0.10%~0.30左右的鋼材余料,Ni采用Ni≥99%的鎳板,Cr采用Cr52~60%、C≤10%的鉻鐵,Mn采用Mn60%~65%、C≤7%的錳鐵,V采用V>50%的釩鐵,根據各個原料的大小,將鋼材余料切割成小塊料和大塊料,大塊料的長度不超過爐口直徑的2/3,并去除大塊料和小塊料上的型砂、鐵銹、渣子等雜物;
2)裝料:在坩堝底部加小塊料,在坩堝邊緣部位加大塊料,并在大塊料的縫隙中塞填小塊料,為利于導熱導電爐料應裝緊,加料時應注意不要碰坩堝;
3)熔化:開始通電15分鐘,先供給58%的功率,等電流平穩后,逐漸增加電流至最大值,用變壓器允許的最大功率供電,熔化爐料,隨著坩堝下部爐料的熔化,加料2~5次并搗料,加速爐料的熔化,待爐料完全熔化后,加入鎳板、錳鐵、釩鐵、鉻鐵,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水a,并從鋼水a中取樣Ⅰ送化驗室分析,測定鋼水中各個成分的實際占比;
4)合金化:根據步驟3)測定出的鋼水a中各個成分的實際占比,添加成分占比達不到要求的原料,并搗料,加速熔化,當爐料熔清時,扒除爐渣,得到鋼水b,并從鋼水中取樣II送化驗室分析,測定鋼水b中各個成分的實際占比,直至鋼水中各個成分占比符合要求為止;
5)溫度調整:調整步驟4)最終處理后的鋼水的溫度,維持好出鐵溫度,采用中等功率送電補充還原熱損失,末期改小功率送電,測量鐵水溫度要求為1530℃;
6)脫氧:待鐵液溫度和化學成分符合要求,放入包中0.1%的鋁線脫氧,停電傾爐出鐵,出鐵鐵水不得暴濺火花,在包中取鐵水樣品送化驗室進行化學成分分析,作為本爐鐵水化驗結果,用于下爐配料參考;
7)澆注:待鐵水靜置后1430℃之間時澆注。
本發明的有益效果:在KmTBCr26材料的基礎上提高Cr、C、Ni、V的含量,使得顯微組織晶粒得到明顯的細化,改善碳化物的形態及分布,提高了材料的硬度及耐磨性,在高溫環境下耐磨性好,使材料的使用周期長,生產成本低,滿足產品的使用性能。