[發明專利]一種用于渣漿泵過流部件上的高鉻鑄鐵鑄造及熱處理工藝

在審

• 申請號: 201310525450.8
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103556042A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 朱培森;商瑋;劉乃云;王勇
• 申請（專利權）人: 德州宏森機械有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C33/04;C21D1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于渣漿泵耐磨材料的制造加工技術領域，具體地說，涉及到一種用于渣漿泵上的耐磨材料及熱處理加工工藝。

背景技術

渣漿泵是用于輸送礦漿的主要設備，渣漿泵上常用的護套、葉輪和護板等過流件在工作時，受到高速高溫強堿性并攜帶硬質顆粒的礦漿漿料沖刷，在沖蝕磨損、強酸或強堿腐蝕和氣蝕的共同作用下，使得過流件表面材料損失嚴重，其護套、葉輪和護板等過流件在腐蝕性漿體沖蝕磨損的苛刻工況下，屬于是大量消耗的易損件，壽命很短，這種情況導致生產受到很大影響，并造成金屬大量浪費；同時由于頻繁更換，造成設備乃至生產線停機，大大降低了生產效率，因而每年這一項的經濟損失是巨大的。所以，研究和開發過流件耐磨材料來減少金屬損失，延長渣漿泵的使用壽命是首要課題，也是目前國內外學者研究渣漿泵的重要內容。

目前，國內在渣漿泵過流件生產中，先后采用了普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵和高鉻鑄鐵Cr₁₅Mo₃等耐磨材質，現在陶瓷材料、奧貝鑄鐵ADI、高分子材料和含Cr20％以上的高鉻鑄鐵等新型材料也開始被局部使用。但是，已經研制出的硬鎳、高鉻、錳銅等合金鑄鐵，存在著以下不同的缺陷：(1)、低合金白口鑄鐵，成本低，使用壽命相對較短；(2)、鎳硬鑄鐵，使用壽命長，鎳資源少，價格高，不能大量使用；(3)、高鉻鑄鐵，耐磨性高于合金白口鑄鐵，鉻資源在豐富，價格適中，應用比較廣泛；(4)、奧貝球鐵ADI，綜合性能優良，其硬度低于高鉻鑄鐵，有優良的鑄造性能，熱處理工藝簡單，重量輕，只用于小型渣漿泵；(5)、復合材料，具有優良的耐磨性、耐蝕性及耐沖擊性，同時還具有制造成本低的特點，但生產工藝相對復雜；(6)、高分子材料，制備過程簡單方便，節能，性能優越，但價格昂貴，生產成本會大幅提升。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于渣漿泵過流部件上的高鉻鑄鐵的鑄造及熱處理工藝，以解決現有技術中由于頻繁更換，造成設備乃至生產線停機，會降低生產效率及耐磨性差等問題。

為解決上述技術問題，本發明的用于渣漿泵過流部件上的高鉻鑄鐵，由以下重量百分比含量的組分組成：C2.7-3.4，Cr26-28，Si0.3-0.5，RE0.02-0.04，Mo0.6-1.0，Cu0.6-0.8，Mn0.4-0.7，Ni0.6-0.8，W1.2-1.6，B0.03-0.05，Ti0.05-0.15，V0.05-0.15。

優選地，由以下重量百分比含量的組分組成：C3.0，Cr27，Si0.4，RE0.03，Mo0.8，Cu0.7，Mn0.6，Ni0.7，W1.4，B0.04，Ti0.09，V0.09。

一種用于渣漿泵過流部件上的高鉻鑄鐵的鑄造及熱處理工藝，包括以下步驟：

(1)、造型：用樹脂砂造型，在護套木型的隔舌處放置冷鐵，填砂造型；造完型，鑄型涂刷鋯英粉酒精涂料，下芯、合箱等待澆注；

(2)、配料：回爐料30％，高碳鉻鐵12％，低碳鉻鐵12％，廢鋼40％，生鐵6％；

(3)、感應電爐熔煉：將爐料熔清，取樣化驗，根據化驗結果將鐵水調整到要求成分，將鐵水升溫到1480℃-1520℃，然后加0.2％錳鐵、再加0.1％硅鐵脫氧，扒渣，最后加入0.4％鈦鐵、0.6％釩鐵、0.3％稀土進行變質處理，用0.1％鋁進行終脫氧；

(4)、澆注：將鐵水溫度控制在1360℃-1400℃進行澆注；

(5)、熱處理：采用淬火加回火工藝，升溫速度控制在30℃/h-40℃/h，在200℃-700℃溫度區間，階梯保溫1-2小時，淬火溫度980-1020℃，保溫時間2-4小時；回火溫度250℃，保溫4-6小時。

采用本發明的積極效果是：1、本發明研究開發的高碳低硅多元合金化高鉻鑄鐵的鑄造工藝，澆注溫度在1340-1360℃，出爐溫度在1450-1470℃，采用隨型冒口和鑄鋼涂料，加大澆口杯，快速澆注，放置外冷鐵，在直澆口根部放置陶瓷過濾皿對鐵液過濾，從而可以消除鑄造缺陷；

2、本發明研究開發的高碳低硅多元合金化高鉻鑄鐵的熱處理工藝，采用淬火加回火工藝，升溫速度控制在30℃/h～40℃/h，在200℃～700℃溫度區間，階梯保溫1～2小時，淬火溫度980-1020℃，保溫時間在2-4小時之間；

3、本發明所研制的高碳低硅多元合金化高鉻鑄鐵，具有優良的組織，洛氏硬度可達63HRC，沖擊韌性(20℃沖擊吸收能量)可達4.6J，使用壽命可以提高20％，其耐磨性、耐腐蝕性及使用壽命等性能得到大幅提高；