[發明專利]一種耐磨灰口鑄鐵材料及制備方法

有效

• 申請號: 201110007457.1
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102051559A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 趙浩峰;王玲;張詠
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C22C49/08
• 分類號: C22C49/08;C22C49/14;C22C47/08;C22C47/04;C22C47/02;C22C111/00;C22C121/02;C22C121/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種耐磨灰口鑄鐵材料，該材料以灰口鑄鐵為基體，在基體中分布著由高碳鋼絲和鐵絲形成金屬絲團，所用高碳鋼絲和鐵絲的直徑均為1-2mm，材料中高碳鋼絲和鐵絲總體長度相當，金屬絲團的直徑為10-15cm；兩種金屬絲占材料的體積百分比為10-35%；

灰口鑄鐵基體的化學成分的重量百分含量：?C為2.4%～3.9%，Si為1.8%～2.6%,?Mn為0.5-1.4%,?Gd為0.5-2%,?P<0.08%,?S?<0.25%,其余為Fe；?

高碳鋼絲的化學成分的重量百分含量為：C為0.55%～0.8%，Si為0.18%～0.21%,?Mn為0.45-0.65%,?P<0.02%,?S<0.02%,其余為Fe；

鐵絲的化學成分的重量百分含量為：C為0.05-0.09%，Si為0.2%～0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe。

2.根據權利要求1所述的耐磨灰口鑄鐵材料，其特征在于：所述基體中還分布著化合物Cr23C6、Si3N4和Fe4N顆粒。

3.一種耐磨灰口鑄鐵材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

鍍鉻高碳鋼絲和滲氮鐵絲的準備：取直徑為1-2mm、成分重量百分含量：C?0.55%～0.8%、Si?0.18%～0.21%、Mn?0.45-0.65%、P<0.02%、S?<0.02%、其余為Fe的高碳鋼絲；?取直徑為1-2mm、成分為C為0.05-0.09，Si為0.2%～0.3%,?Mn為0.25-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe的鐵絲，材料中高碳鋼絲和鐵絲總體長度相當，控制高碳鋼絲和鐵絲兩者共占材料的體積百分比為10-35%；高碳鋼絲按常規方法在其表面鍍鉻；鍍鉻層的厚度為100-400微米；鐵絲按常規方法在其表面滲氮；滲氮層的厚度為100-200微米；?

按清潔球生產的常規方法將上述鍍鉻高碳鋼絲和滲氮鐵絲各取一根絲制成球狀的雙絲混合的金屬絲團，金屬絲團直徑為10-15cm，將若干金屬絲團放入鑄型下型型腔中，金屬絲團的松緊程度由高碳鋼絲和鐵絲兩者共占材料的體積百分比確定，保證金屬絲團正好放滿鑄型；布置完畢后，將鑄型的上型蓋于下型上，合箱完畢后等待鐵水澆注；

灰口鑄鐵材料基體的準備：按重量百分含量C為2.4%～3.9%，Si為1.8%～2.6%,?Mn為0.5-1.4%,?Gd為0.5-2%,?P<0.08%,?S?<0.25%,其余為Fe的灰口鑄鐵進行配料；灰口鑄鐵原料在感應電爐中熔化，形成液態鐵水，熔化溫度為1480-1510℃；

將上述灰口鑄鐵鐵水澆入裝有金屬絲團的干砂鑄型；液態鐵水將鍍鉻高碳鋼絲和滲氮鐵絲包圍，然后冷卻凝固，形成以白口鑄鐵為基的其中分布有金屬絲團的材料。