[發明專利]一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料及制備方法

有效

• 申請號: 201110007467.5
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102051548A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 趙浩峰;王玲;季君
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: C22C47/02
• 分類號: C22C47/02;C22C47/08;C22C49/08;C22C49/14;C22C37/10;C22C111/00;C22C121/02
• 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

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料及其制備方法。

背景技術

在金屬材料領域中,?耐蝕鑄鐵作為低成本耐蝕材料一直受到普遍重視。

CN201010177246.8號申請涉及一種耐蝕中硅鉬鎳鉻球墨鑄鐵合金。具體地說，涉及一種中硅鉬鎳鉻球墨鑄鐵合金，按重量百分比計，其包含：C：2.0-3.5％；Si：4.0-6.5％；Mo：0.6-1.5％；P：0.01-0.05％；S：0.01-0.03％；鉻：0.05-0.1％；Ni：0.1-0.3％；Co：0.05-0.1％；和余量的Fe。

盡管采取措施，但是鑄鐵的韌性不足。因此，對于材料耐蝕性的提高也受到了限制。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料，該材料具有良好的性能。

本發明的另一目的是提供一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料的制備方法，該制備方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料，其特征在于：該材料以球墨可鍛鑄鐵為基體，在基體上分布著由低碳鋼絲及鐵絲形成的金屬絲團，所用低碳鋼絲及鐵絲直徑均為1-2mm，材料中低碳鋼絲與鐵絲的總體長度相當，金屬絲團的直徑為10-15cm；低碳鋼絲和鐵絲二者共占材料的體積百分比為5-40%；

球墨可鍛鑄鐵基體的化學成分的重量百分含量：?C為2.5%～3.0%，Si為1.1%～1.4%,?Mn為0.6-0.9%,?Gd為0.5-0.8%,?P<0.08%,?S?<0.25%,其余為Fe。?

低碳鋼絲的化學成分的重量百分含量為：C為0.05%～0.2%，Si為0.09%～0.12%,?Mn為0.3-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe；

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

基體中還分布有化合物Ni3C、Ni3Si、?Cr3Si和Cr23C6?顆粒。

一種耐蝕球墨可鍛鑄鐵材料的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：

鍍鎳低碳鋼絲及鍍鉻鐵絲的準備：取直徑為1-2mm、成分重量百分含量：C為0.05%～0.2%，Si為0.09%～0.12%,?Mn為0.3-0.35%,?P<0.02%,?S?<0.025%,其余為Fe的低碳鋼絲；另取直徑為1-2mm、成分重量百分含：C為0.02-0.05，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，材料中低碳鋼絲與鐵絲的總體長度相當，控制低碳鋼絲和鐵絲兩者共占材料的體積百分比為5-40%；

按常規方法分別在低碳鋼絲表面鍍鎳以及在鐵絲有表面鍍鉻；分別形成鍍鎳低碳鋼絲及鍍鉻鐵絲；鍍鎳層和鍍鉻層的厚度為50-500微米；

按清潔球生產的常規方法將上述滲鍍鎳低碳鋼絲及鍍鉻鐵絲各取一根絲形成球狀的混合雙絲金屬絲團，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低碳鋼絲和鐵絲兩者共占材料的體積百分比決定，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；

球墨可鍛鑄鐵材料基體的準備：按重量百分含量C為2.5%～3.0%，Si為1.1%～1.4%,?Mn為0.6-0.9%,?Gd為0.5-0.8%,?P<0.08%,?S?<0.25%,其余為Fe的進行配料；球墨可鍛鑄鐵原料在感應電爐中熔化,形成液態鐵水，熔化溫度為1450-1480℃；

將上述球墨可鍛鑄鐵鐵水澆入裝有金屬絲團的干砂鑄型，液態鐵水將鍍鎳低碳鋼絲及鍍鉻鎳鐵絲包圍，然后冷卻凝固；然后將凝固得到的鑄鐵放入電爐中熱處理，加熱到970-990℃，保溫5-9小時后隨爐冷卻，即得到以球墨可鍛鑄鐵為基的其中分布有金屬絲團的耐蝕材料。

????本發明相比現有技術的有益效果如下：

1、本發明材料中的低碳鋼絲及鍍鉻鎳鐵絲自身具有相當的強度和較高的韌性。鋼絲及鐵絲和球墨可鍛鐵的基體都是鐵。因此鋼絲及鐵絲和球墨可鍛鐵很容易結合起來，形成很好的冶金結合。這樣，低碳鋼絲和鐵絲分布在球墨可鍛鐵中，對材料具有很好的增強增韌作用。