[發(fā)明專利]鉻合金鑄鐵及其制備和處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410798810.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN104498814A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫維剛;吳海平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮北眾力礦山機(jī)械制造有限責(zé)任公司;吳海平
• 主分類號(hào): C22C37/10
• 分類號(hào): C22C37/10;C22C33/08;C21D5/00;C21D1/60
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)34118
• 代理人: 任崗生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄鐵及制備和處理方法，尤其是一種鉻合金鑄鐵及其制備和處理方法。

背景技術(shù)

具有高硬度和高耐磨性的鉻合金鑄鐵主要應(yīng)用于鑄造澆注的毛坯鑄件，經(jīng)鑄造澆注成型的鉻合金鑄鐵的鑄件毛坯，其實(shí)際硬度常高達(dá)HRC50以上，遠(yuǎn)大于參照GB/T8263推薦的超高鉻抗磨白口鑄鐵熱處理退火后的硬度規(guī)定——HRC≤46。如此高的退火后硬度，使用常規(guī)的刀具來(lái)進(jìn)行機(jī)械加工極為困難，即使使用如硬質(zhì)合金及陶瓷等的特種刀具進(jìn)行機(jī)械加工，也有著加工成本高、不便捷，甚至無(wú)法加工的難題。若將鑄件毛坯經(jīng)淬火回火熱處理后直接應(yīng)用，就存在著一些鑄件的配合間隙過大，密封不好，易過早損壞的缺陷；如水泵的葉輪、護(hù)套及濃漿泵眼鏡板等產(chǎn)成品，使高硬度的鉻合金鑄鐵產(chǎn)品的應(yīng)用受到了極大的限制。

近年來(lái)，為解決這一難題，人們關(guān)注的重點(diǎn)多在鉻系白口鑄鐵的化學(xué)成分、合金化、造型澆注及其淬火回火工藝等的優(yōu)化改進(jìn)上，其雖取得了一些成效，但仍未從根本上解決問題，從而阻礙了鉻系白口鑄鐵的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種具有較高硬度和耐磨性的鉻合金鑄鐵。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題為提供一種上述鉻合金鑄鐵的制備方法。

本發(fā)明要解決的又一個(gè)技術(shù)問題為提供一種上述鉻合金鑄鐵的處理方法，以使其鑄件毛坯既易于機(jī)械加工成型，又具有較高的硬度。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為：鉻合金鑄鐵的組分及含量為：

為解決本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)問題，所采用的另一個(gè)技術(shù)方案為：上述鉻合金鑄鐵的制備方法采用熔煉法，特別是完成步驟如下：

步驟1，先將組分及含量為2.6～3.2wt％的碳、23～27wt％的鉻、0.4～0.6wt％的硅、0.6～1.0wt％的錳、0.2～1.0wt％的鎳、0.05～1.0wt％的銅、0.05～1.0wt％的釩、≤0.05wt％的硫和≤0.05wt％的磷，以及余量為鐵相混合，得到混合物，再將混合物置于1450～1550℃下熔煉至少1h，得到熔融狀物；

步驟2，先按照重量百分比為18～22wt％：8～12wt％：58～62wt％：8～12wt％的比例將標(biāo)號(hào)為V401的釩鐵、FeTi40-A的鈦鐵和xt35的稀土硅鐵合金以及玻璃粉混合，得到復(fù)合變質(zhì)劑，再將熔融狀物倒入其內(nèi)放置有復(fù)合變質(zhì)劑的容器中，其中，復(fù)合變質(zhì)劑為熔融狀物的0.3～0.5wt％，得到熔融狀混合物；

步驟3，待熔融狀混合物冷卻后，制得鉻合金鑄鐵。

作為鉻合金鑄鐵的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選地，復(fù)合變質(zhì)劑為顆粒狀，其粒徑為3～5mm。

優(yōu)選地，冷卻為將熔融狀混合物于1450～1470℃下澆注至鑄型中冷卻。

為解決本發(fā)明的又一個(gè)技術(shù)問題，所采用的又一個(gè)技術(shù)方案為：上述鉻合金鑄鐵的處理方法包括對(duì)其鑄件毛坯的機(jī)械加工，特別是，

先將鑄件毛坯依次分別置于220±5℃下60±5min、240±5℃下60±5min、260±5℃下60±5min、280±5℃下60±5min、300±5℃下60±5min、350±5℃下120±5min、450±5℃下120±5min、500±5℃下120±5min、550±5℃下120±5min、600±5℃下120±5min、650±5℃下120±5min、750±5℃下60±5min、850±5℃下60±5min和1020±5℃下180±5min軟化退火，再將其冷卻至室溫，得到軟化的鑄件毛坯；

之后，對(duì)軟化的鑄件毛坯進(jìn)行機(jī)械加工，得到成型的鑄件工件；

最后，先將成型的鑄件工件依次分別置于220±5℃下120±5min、420±5℃下120±5min、650±5℃下180±5min、850±5℃下120±5min和1050±5℃下180±5min加熱后，置于淬火液中淬火，其中，淬火液為0.3～0.8wt％的三乙醇胺、30.5～31.5wt％的聚醚、4.5～5.5wt％的亞硝酸鈉、8～10wt％的泡花堿和余量為水的混合液，再將其置于200±5℃下120±5min回火后冷卻，獲得鉻合金鑄鐵的產(chǎn)成品。

作為鉻合金鑄鐵的處理方法的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選地，淬火液的pH值為9～11、比重為1.09±0.02。

優(yōu)選地，鑄件毛坯為水泵葉輪，或水泵護(hù)套，或濃漿泵眼鏡板。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：