一種高鉻鑄鐵的新型制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高鉻鑄鐵制備工藝領域，具體涉及一種高鉻鑄鐵的新型制備方法。
【背景技術】
[0002]高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡稱，是一種優良的抗磨材料。從其性能來說，一方面由于它的耐磨性優于合金鋼，另一方面又因為其韌性、強度比一般白口鑄鐵高得多，同時還兼有良好的抗高溫和抗腐蝕性能，被譽為當代最優良的抗磨料磨損材料之一，加之生產便捷、成本適中而受到廣泛關注。
[0003]在高鉻鑄鐵熱加工處理過程中，由于其碳含量很高，使得鑄件材料內部很容易形成滲碳體，而滲碳體的硬度很大，大量的滲碳體生成導致了鑄件材料的硬度大幅度提升，同時塑性和韌性也下降;此外，高鉻鑄鐵中所含有的貴重金屬元素也對鑄件材料的機械性能產生重要影響，如鉻、鎳、鈷元素等。但是目前所開發成功的各種高鉻耐磨鑄鐵普遍存在脆性大，塑性和韌性不好，在使用過程中容易出現局部微裂紋，降低鑄件的使用壽命，同時由于貴重合金元素利用率不高，導致生產成本過高等缺陷，限制了高鉻鑄鐵的推廣應用。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明提供了一種高鉻鑄鐵的新型制備方法。
[0005]為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現:
[0006]—種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0007]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變為液態鐵水；
[0008]2)將步驟I)制得的液態鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質量百分比為:鉻12-18.3%、鎳0.24-0.69%、鈷0.42-0.88%、鉬1.3-2.2%、銅0.4-0.86%、硼0.01-0.06%、錳0.72-1.5%、鋁 0.1-0.7%、硅 0.65-1 %、碳 2.1-2.74%、磷 0.01-0.03%、硫 0.01-0.05%，其余為鐵及不可避免的雜質；
[0009]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350-1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉末占高絡鑄鐵總質量2-5% ；
[0010]4)將步驟3)制得的鐵水A澆注到預先升溫至1450°C的模具中，攪拌、磁化12-18分鐘得到鐵水B;
[0011]5)將步驟4)制得的鐵水B冷卻至室溫，清理毛刺飛邊得到鑄件；
[0012]6)將步驟5)制得的鑄件經清砂和打磨處理后進行淬火和回火處理，淬火溫度為920-980°C，保溫時間為0.5-1.5h，冷卻速率為220-270°C/min，回火溫度為320-370°C，保溫時間為2_4h，空冷至室溫。
[0013]優選的，所述步驟2)中原料熔煉后各元素質量百分比為:鉻15.8%、鎳0.55 %、鈷
0.72%、鉬1.92%、銅0.6%、硼0.04%、錳1.12%、鋁0.4%、硅0.84%、碳2.47%、磷0.02%、硫0.03%，其余為鐵及不可避免的雜質。
[0014]優選的，所述步驟3)中加入的碳化硅粉末占高鉻鑄鐵總質量4%。
[0015]優選的，所述步驟4)中攪拌磁化時間為15分鐘。
[0016]優選的，所述步驟4)中攪拌磁化方法為攪拌和磁化同時進行。
[0017]優選的，所述步驟6)中淬火冷卻速率為260°C/min。
[0018]本發明提供了一種高鉻鑄鐵的新型制備方法，其有益效果是:本發明原料各組分混合性較好，鑄件在澆注溫度保溫時，由于外加的磁場作用，材料中所含的鐵被吸引至鑄件的外表面，同時伴隨攪拌產生的物理離心作用使其分布均勻，從而在外表面形成了相對低碳區，在冷卻成型后可以有效提高鑄件表面塑性和韌性；同時由于鐵水是澆注到預熱至1450°C的模具中，不會導致鑄件表面因為迅速冷卻而產生疏松甚至氣孔現象，提高了鑄件表面的致密性;此外，由于貴重金屬元素鎳和鈷均為鐵磁性物質，在磁場作用下均會聚集到鑄件表面，提高了貴重金屬元素的利用率。本發明有效解決了高鉻鑄鐵脆性大，塑性和韌性不好的問題，提高了鑄件的使用壽命。本發明提高了貴重金屬利用率，節省了貴重金屬的使用，降低了生產成本，具有很好的推廣前景。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]實施例1:
[0021]—種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0022]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變為液態鐵水；
[0023]2)將步驟I)制得的液態鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質量百分比為:鉻15.8%、鎳0.55 %、鈷0.72 %、鉬I.92 %、銅0.6 %、硼0.04 %、錳I.12 %、鋁0.4 %、硅0.84 %、碳2.47 %、磷0.02 %、硫0.03 %，其余為鐵及不可避免的雜質；
[0024]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350_1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉末占高絡鑄鐵總質量4% ；
[0025]4)將步驟3)制得的鐵水A澆注到預先升溫至1450°C的模具中，攪拌、磁化15分鐘得到鐵水B，攪拌和磁化同時進行；
[0026]5)將步驟4)制得的鐵水B冷卻至室溫，清理毛刺飛邊得到鑄件；
[0027]6)將步驟5)制得的鑄件經清砂和打磨處理后進行淬火和回火處理，淬火溫度為920-980 0C，保溫時間為0.5-1.5h，冷卻速率為260 V /min，回火溫度為320-370 V，保溫時間為2-4h，空冷至室溫。
[0028]實施例2:
[0029 ] 一種高鉻鑄鐵的新型鑄造方法，包括以下步驟:
[0030]I)將普通廢鋼熔煉，鋼液熔清后加入鉻鐵、鎳鋼、鈷板、鉬鐵、銅板、硼砂，升溫至1480-1510 °C變為液態鐵水；
[0031 ] 2)將步驟I)制得的液態鐵水在出爐前12分鐘加入錳鐵、金屬鋁、氧化鈣、二氧化硅進行沉淀脫氧、扒渣處理得到精煉鐵水，所述精煉鐵水中各元素質量百分比為:鉻13.6%、鎳0.24%、鈷0.55%、鉬1.3%、銅0.77%、硼0.01%、錳0.91%、鋁0.3%、硅0.7%、碳2.1%、磷0.02%、硫0.01 %，其余為鐵及不可避免的雜質；
[0032]3)將步驟2)制得的精煉鐵水澆注，澆注溫度為1350_1400°C，在澆注過程中隨流加入碳化娃粉末得到鐵水A，碳化娃粉