[發(fā)明專利]一種中硬度易切削的耐磨鑄鐵材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310175363.4
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103290304A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許旸
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西同心連鑄管業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;B22D11/00;B22D11/114
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種中硬度易切削的耐磨鑄鐵材料，其特征在于，按照質(zhì)量百分比由以下組分組成：C：3.2%-3.4%，Si：2.6%-2.8%，Mn：0.60%-0.90%，P：0.25%-0.35%，B：0.05%-0.1%，Ti：0.08%-0.12%，S≤0.1%，F(xiàn)e為余量，以上各組分質(zhì)量百分比總和為100%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中硬度易切削的耐磨鑄鐵材料，其特征在于，該鑄鐵材料是由連續(xù)鑄造方法獲得的空心型材。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中硬度易切削的耐磨鑄鐵材料，其特征在于，該鑄鐵材料金相組織的特征是：磷共晶和硼化物以細(xì)小的魚骨狀碎塊的形式，彌散分布在珠光體基體上，呈非網(wǎng)狀分布。

4.一種權(quán)利要求1所述的鑄鐵材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）按照質(zhì)量百分比稱取以下組分：C：3.2%-3.4%，Si：2.6%-2.8%，Mn：0.60%-0.90%，P：0.25%-0.35%，B：0.05%-0.1%，Ti：0.08%-0.12%，S≤0.1%，F(xiàn)e為余量，以上各組分質(zhì)量百分比總和為100%，并將以上材料熔化為鐵水；

2）將化好的鐵水從澆注杯澆入中頻感應(yīng)保溫爐，調(diào)整中頻感應(yīng)保溫爐的功率，使鐵水始終保持在1350℃±10℃；

3）牽引輥（9）夾持的引錠桿（20）插入結(jié)晶器（13），使引錠桿（20）帶有倒錐形的引晶頭的下端插入結(jié)晶器（13）上部1/3深處，然后對結(jié)晶器（13）進(jìn)行通水冷卻；

4）開啟氣壓控制柜，使壓縮空氣進(jìn)入爐膛，壓下液面，鐵水通過升液管（14）進(jìn)入結(jié)晶器（13），液面高度根據(jù)澆注杯（5）中同時升高的液面來確定；然后給碳硅棒加熱器（6）通電，防止?jié)沧⒈?）杯口處鐵水冷凝；

5）根據(jù)結(jié)晶器（13）內(nèi)徑Φ的粗細(xì)，等待0.5-2分鐘，當(dāng)Φ≤100mm時等待0.5分鐘，當(dāng)Φ≥200mm時等待2分鐘，當(dāng)100≤Φ≤200時按插值公式確定，牽引輥（9）提拉引錠桿（20），步進(jìn)式拉出已冷凝成形的管殼；待管殼拉拔1-2米長時，管殼表面無氣坑和疤痕缺陷后，開啟超聲發(fā)生器（11），給結(jié)晶器（13）施加超聲場，用紅外溫度傳感器測量從結(jié)晶器（13）拉出的管殼的表面溫度，使管殼的表面溫度為900℃—1000℃；

6）待鐵水消耗接近完畢前，續(xù)加第二包鐵水；氣壓控制裝置通過氣液比例傳感器來控制結(jié)晶器（13）中的液面保持恒定，使結(jié)晶成形過程穩(wěn)定不斷；

7）當(dāng)管殼拉制長度4±0.05米或所需長度時，牽引輥（9）上方的隨動切斷機(jī)構(gòu)進(jìn)行斷取操作，對成形的管殼進(jìn)行檢測后，即得到所述的鑄鐵材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄鐵材料的制備方法，其特征在于，步驟7）中對成形的管殼檢測包括：

a.測量斷口處的管壁厚度，調(diào)整拉拔參數(shù)，若小于所要求的厚度，則增加拉拔的停歇時間，反之，則減少拉拔停歇時間，使之完全與產(chǎn)品要求一致；

b.對成形管殼作成分化驗(yàn)和金相組織觀察分析，同時進(jìn)行機(jī)械力學(xué)性能測試，以便調(diào)整下一次的拉拔參數(shù)，若珠光體比例較少，鐵素體比例較高，強(qiáng)度較低而塑性較高，則增加鐵水中的含碳量，降低含硅量，反之則增加含硅量降低含碳量；

c.檢查硬度，若硬度偏高，即HB≥310，則將B含量降低到下限；若硬度偏低，即HB≤260，則將B含量提升到上限，使HB值處于260-310。