[發(fā)明專利]耐磨鎳鐵合金

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711017928.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN107604265A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔紅偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖州正德輕工機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/56
• 分類號(hào): C22C38/56;C22C38/02;C22C38/52;C22C35/00;C22C33/04;C21D6/00;C22B1/242
• 代理公司: 杭州新源專利事務(wù)所(普通合伙)33234
• 代理人: 李大剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵合金，特別是一種耐磨鎳鐵合金。

背景技術(shù)

鎳鐵合金是一種重要的合金材料，其應(yīng)用十分廣泛。鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)，在不銹鋼中增加鎳的一個(gè)主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu)，從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性，所以鎳被稱為奧氏體形成元素。鎳鐵合金很適于在汽車、機(jī)車和機(jī)器制造業(yè)中。最重要的含鎳鋼種和最大的用戶卻是不銹鋼和耐熱特殊鋼。鎳在鑄鐵中有輕微的石墨化作用，可穩(wěn)定珠光體和減少鐵素體含量。因此鑄鐵中的鎳有助于取得均勻而一體的結(jié)構(gòu)和良好的性能。目前的電鑄鎳鐵合金的電沉積工藝還有很多不足之處，如金屬離子濃度偏大，生產(chǎn)成本較高，電解液性能不夠穩(wěn)定，抗氧化性能較低，電沉積層硬度高、韌性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種耐磨鎳鐵合金。本發(fā)明的密度和純度高，強(qiáng)度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，且生產(chǎn)成本低，節(jié)能減排效果顯著。

本發(fā)明的技術(shù)方案：耐磨鎳鐵合金，由下述重量百分比的原料制成：Ni28-30％、C6.4％、Si0.5-1.5％、Sr0.25％、Bi0.05％、 Cr1-2.5％、Co0.5-1.0％、余量為鐵。

前述的耐磨鎳鐵合金中，由下述重量份的原料制成：Ni29％、 C6.4％、Si1.2％、Sr0.25％、Bi0.05％、Cr2％、Co0.75％、余量為鐵。

前述的耐磨鎳鐵合金中，所述耐磨鎳鐵合金的制備方法包括以下步驟：

(1)將氧化鎳礦石破碎至粒度為6-8mm，然后加入其重量12％的煤粉、1.8％的粘接劑、2％的石灰粉、1.2％的水硫酸鈷混合，壓制成球團(tuán)，將制成的球團(tuán)送入轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原得到金屬化球團(tuán)，還原溫度為1450℃，還原時(shí)間為2.5小時(shí)；

(2)將金屬化球團(tuán)投入到真空熔煉爐內(nèi)，在溫度為890-910℃條件下熔煉5h；

(3)再升高真空熔煉爐內(nèi)溫度至1120-1150℃，保持溫度不變，熔煉1.5h；

(4)將合金液澆注為鎳鐵合金體，將得到的合金體依次進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理，得到耐磨鎳鐵合金。

前述的耐磨鎳鐵合金中，所述固溶處理時(shí)，固溶溫度為670℃，固溶時(shí)間為1小時(shí)，冷卻方式為水冷，時(shí)效處理時(shí)，時(shí)效溫度480℃，時(shí)效時(shí)間為40小時(shí)，冷卻方式為空冷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的密度和純度高，強(qiáng)度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，在原料內(nèi)配氧化鎳礦石和煤粉等工藝造球，還原時(shí)間短，能耗低，粉塵少，有用元素回收率高，熔煉時(shí)采用二步燒結(jié)法，控制鎳鐵合金在熔煉時(shí)的變形，提高鎳鐵合金的密度、純度、內(nèi)部顯微組織等各種性能要求，生產(chǎn)成本低，節(jié)能減排效果顯著。鎳鐵合金鑄態(tài)組織致密，細(xì)晶均勻，熔點(diǎn)低，擴(kuò)散性能高，脫氧效果好；通過對(duì)鑄態(tài)鎳鐵合金進(jìn)行固溶和時(shí)效處理，起到析出相強(qiáng)化的作用，而且制備方法簡(jiǎn)單，成本低。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。

實(shí)施例。耐磨鎳鐵合金，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成： Ni28-30％、C6.4％、Si0.5-1.5％、Sr0.25％、Bi0.05％、Cr1-2.5％、 Co0.5-1.0％、余量為鐵。

由下述重量份的原料制成：Ni29％、C6.4％、Si1.2％、Sr0.25％、Bi0.05％、 Cr2％、Co0.75％、余量為鐵。

所述耐磨鎳鐵合金的制備方法包括以下步驟：

(1)將氧化鎳礦石破碎至粒度為6-8mm，然后加入其重量12％的煤粉、1.8％的粘接劑、2％的石灰粉、1.2％的水硫酸鈷混合，壓制成球團(tuán)，將制成的球團(tuán)送入轉(zhuǎn)底爐中進(jìn)行還原得到金屬化球團(tuán)，還原溫度為1450℃，還原時(shí)間為2.5 小時(shí)；

(2)將金屬化球團(tuán)投入到真空熔煉爐內(nèi)，在溫度為890-910℃條件下熔煉5h；

(3)再升高真空熔煉爐內(nèi)溫度至1120-1150℃，保持溫度不變，熔煉1.5h；

(4)將合金液澆注為鎳鐵合金體，將得到的合金體依次進(jìn)行固溶處理和時(shí)效處理，得到耐磨鎳鐵合金。

所述固溶處理時(shí)，固溶溫度為670℃，固溶時(shí)間為1小時(shí)，冷卻方式為水冷，時(shí)效處理時(shí)，時(shí)效溫度480℃，時(shí)效時(shí)間為40小時(shí)，冷卻方式為空冷。

本發(fā)明的密度和純度高，強(qiáng)度、韌性和耐磨能力好，制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，在原料內(nèi)配氧化鎳礦石和煤粉等工藝造球，還原時(shí)間短，能耗低，粉塵少，有用元素回收率高，熔煉時(shí)采用二步燒結(jié)法，控制鎳鐵合金在熔煉時(shí)的變形，提高鎳鐵合金的密度、純度、內(nèi)部顯微組織等各種性能要求，生產(chǎn)成本低，節(jié)能減排效果顯著。鎳鐵合金鑄態(tài)組織致密，細(xì)晶均勻，熔點(diǎn)低，擴(kuò)散性能高，脫氧效果好；通過對(duì)鑄態(tài)鎳鐵合金進(jìn)行固溶和時(shí)效處理，起到析出相強(qiáng)化的作用，而且制備方法簡(jiǎn)單，成本低。