[發(fā)明專利]用于高鉻鑄鐵的非晶孕育劑及其制備方法和使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611025152.2
• 申請(qǐng)日: 2016-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN106435335B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石衛(wèi)東;劉清信;王晶;宋文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石衛(wèi)東
• 主分類號(hào): C22C33/08
• 分類號(hào): C22C33/08;C21C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鑄鐵合金，特別是涉及用于高鉻鑄鐵的非晶孕育劑及其制備方法和使用方法。

背景技術(shù)

高鉻鑄鐵是高鉻白口抗磨鑄鐵的簡(jiǎn)稱，它以優(yōu)于合金鋼的耐磨性、優(yōu)于普通白口鑄鐵的韌性和強(qiáng)度以及良好的抗高溫和抗腐蝕性能而成為一種生產(chǎn)便捷、成本適中、性能優(yōu)良的抗磨金屬材料之一。隨著工程機(jī)械不斷發(fā)展，對(duì)高鉻鑄鐵耐磨件的力學(xué)性能也提出了越來越高的要求。

實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：高鉻鑄鐵通過高合金化和熱處理手段可得到馬氏體、殘余奧氏體基體以及鉻的特殊碳化物。這種特殊碳化物硬度高達(dá)HV1200-1600，遠(yuǎn)高于滲碳體型碳化物和常見的礦物磨粒的硬度。這類碳化物的存在是高鉻鑄鐵獲得高抗磨性的主要原因。但，高鉻鑄鐵中的共晶結(jié)構(gòu)與一般鑄鐵中的萊氏體不同，普通白口鑄鐵中的萊氏體呈連續(xù)網(wǎng)狀，而高鉻鑄鐵的共晶碳化物呈斷開的塊和條狀態(tài)。在高鉻鑄鐵合金的鑄態(tài)組織中，基體組織晶粒較粗大，共晶萊氏體組織中的滲碳體相仍呈較粗大的片狀，一次合金滲碳體相多為粗大的多角形塊狀和條狀。粗大的滲碳體硬脆相嚴(yán)重地割裂了基體，不利于高鉻鑄鐵合金的強(qiáng)度和韌性。

授權(quán)公告號(hào)CN103111609B公開了一種非晶態(tài)合金孕育處理鑄造鋁合金方法，所述孕育劑包括Zr系、Ni系、Cu系、Al系和Ti系多元非晶合金，成分按原子百分比為：Zr50Cu50；Zr55Cu30A110Ni5；Zr65Cu15Al10Ni10；(Zr55Cu30A110Ni5)95La5；Ni60Nb25Ti15；Ni70Nb10Ti10Zr10；Cu47Ti34Zr11Ni8；Cu47Ti34Zr11Ni8；Ti50Cu45Ni5；Ti50Cu45Ni5；Al84Ni10La6；(1)孕育劑的制備：a)在高純氬氣的保護(hù)下，將按一定比例混合的純金屬物料，在高真空多功能電弧爐中熔煉成合金，并吸鑄成棒材；b)然后將棒材通過高真空感應(yīng)加熱單輥旋淬系統(tǒng)制成非晶條帶。孕育處理的工藝參數(shù)為：將制備好的非晶薄帶在鋁合金澆鑄之前加入鋁合金熔體，鋁合金熔體溫度為750℃-770℃；非晶孕育劑加入量為鋁合金重量的0.05-1.0wt.％；孕育處理時(shí)間為15-600秒；輔助機(jī)械攪拌0-300秒；輔助超聲震蕩0-180秒。該方法的孕育劑是薄條帶狀，便于在熔體中分散、均勻，其團(tuán)簇和納米晶逐步分散于鋁合金熔體中，作為α-Al的異質(zhì)形核核心，顯著地增加了鋁合金熔體中初生α-Al形核的核心數(shù)量，從而十分明顯地細(xì)化了α-Al晶粒。

授權(quán)公告號(hào)CN102011026B公開了航空緊固件用鈦合金及其制備方法，其中涉及的非晶鈦合金孕育劑的原料按元素的質(zhì)量百分比為Cu：10％～15％、Ni：10％～15％、Al：1％～5％、V：1％～5％、Fe：3％～10％、B：1％～5％、Zr：5％～10％、Cr：1％～5％，余量為Ti；非晶鈦合金孕育劑的制備采用極速冷卻法，首先在真空電弧爐的真空度壓力值＞2×10^-3Pa，起弧后的弧電流200A～300A，原料全部熔化后隨爐冷卻至室溫，得到鈦合金鑄錠，再將所得鈦合金鑄錠在水冷銅坩堝中反復(fù)上述熔化和冷卻至室溫的熔煉操作過程4次～6次，得到成分相對(duì)均勻的鈦合金鑄錠，再將該成分相對(duì)均勻的鈦合金鑄錠在抽真空至真空度＞2×10^-3Pa的真空退火爐中于900℃～1100℃溫度均勻化退火7h～10h，制得成分完全均勻化的鈦合金鑄錠；最后高純氬氣至真空度的壓力值為0.06Pa～0.08Pa，將原料放入非自耗真空電弧爐的水冷銅坩堝中，調(diào)節(jié)鎢電極位置，使之與水冷銅坩堝內(nèi)放入的非晶鈦合金孕育劑原料之間的距離為0.5mm～1.5mm，關(guān)閉爐門和放氣閥，抽真空至真空度壓力值＞2×10^-3Pa后，隨后充入高純氬氣至真空度的壓力值為0.06Pa～0.08Pa，起弧后調(diào)節(jié)弧電流逐步上升至200A～300A，整個(gè)過程都用高純氬氣保護(hù)，至全部原料熔化，隨爐冷卻至室溫，得到鈦合金鑄錠，再將所得鈦合金鑄錠在水冷銅坩堝中反復(fù)上述熔化和冷卻至室溫的熔煉操作過程4次～6次，得到成分相對(duì)均勻的鈦合金鑄錠，將該成分相對(duì)均勻的鈦合金鑄錠在抽真空至真空度＞2×10^-3Pa的真空退火爐中于900℃～1100℃溫度均勻化退火7h～10h，制得成分完全均勻化的鈦合金鑄錠；最后通過快淬法得到非晶鈦合金條帶，即為非晶鈦合金孕育劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于公開一種用于高鉻鑄鐵的非晶孕育劑，另一目的在于公開所述非晶孕育劑的制備方法，再一個(gè)目的在于提供所述非晶孕育劑的使用方法。