[發明專利]一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法

在審

• 申請號: 201810541900.5
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108385016A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 李傳
• 申請（專利權）人: 安徽省含山縣興建鑄造廠
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/06;C22C33/08;C21C1/08;B22D1/00
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 黃晶晶

本發明涉及生鐵鑄造技術領域，具體為一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法；一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法，所述生鐵在澆鑄前加入耐磨添加劑，所述耐磨添加劑的各物質質量份數比如下：硅粉0.1?0.4份，錳粉8?14份，鎢粉1?5份，鉻粉2?8份；本發明所得到的生鐵鑄件可在熔融時通過錳能與生鐵中的硫等有害元素生成硫化錳，進入爐渣中便于清除，向鐵水中加入的硅粉可促進碳的石墨化，可以為接下來加入的鎢粉提供原料以形成碳化鎢微粒，從而可以有效提高生鐵的耐磨性能和硬度。

技術領域

本發明涉及生鐵鑄造技術領域，具體為一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法。

背景技術

生鐵是含碳量大于2％的鐵碳合金，工業生鐵含碳量一般在2.11％--4.3％，并含C、Si、Mn、S、P等元素，是用鐵礦石經高爐冶煉的產品。根據生鐵里碳存在形態的不同，又可分為煉鋼生鐵、鑄造生鐵和球墨鑄鐵等幾種。

生鐵性能為堅硬、耐磨、鑄造性好，但生鐵脆，不能鍛壓。

中國是發展中國家，對鑄件的需求越來越多，但是鑄件無論在質量還是在數量方面均與發達國家具有很大的差距。因此，我國的鑄造生產尚有很大發展空間，鑄鐵件占整個鑄件產量的70％-80％。

隨著現代科學技術的進步,特別是航天航空的高速發展和大規模原子能的利用，海洋開發等新興工業的出現，對結構材料提出了越來越高的要求，傳統的金屬或合金材料難以滿足應用的需要，近年來金屬基復合材料以其高比強度、比模量、耐高溫、耐磨損等特殊性能，引起了世界各國的高度重視。發達國家如美國、日本等己將這類材料的研究列為21世紀新材料開發的重點。生鐵基復合材料也越來越廣泛的應用于鑄造行業，目前的生鐵基復合材料流程復雜、設備要求高、生產經濟性差、產品耐磨性不足，不適合于工業批量生產。

例如申請(專利)號為CN201610520309.2公開的一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法，該發明公開了一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法，包括：步驟(1)將生鐵加熱至熔化狀態，成為鐵水，預先將氮氣加熱至1000～1200℃成為熱氮氣，隨著熱氮氣向鐵水中噴入活性炭，活性炭的粒徑為40～60nm，噴完活性炭后，再用熱氮氣向鐵水中噴入硫和鐵，硫的粒徑為20～30nm；步驟(2)澆鑄成型；步驟(3)冷卻，控制鑄件的冷卻速度為10～20℃/min，直至冷卻至1000℃，之后采用自然冷卻，在控制冷卻速度的階段，還采用溫度為1000℃的氮氣吹送硅，硅的粒徑為78～89nm，硅相對于鐵水的質量比為0.03～0.06:1000。本發明所生產的鑄件的抗磨損性能優良，具有更高的硬度。

但該發明中大量添加了S等有害元素，會極大地破壞生鐵的各項性能，在其內部形成各種缺陷，為產品質量帶來許多問題。

發明內容

本發明提供了一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法，該制備方法可以有效解決上述技術問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法，所述生鐵在澆鑄前加入耐磨添加劑，所述耐磨添加劑的各物質質量份數比如下：硅粉0.1-0.4份，錳粉8-14份，鎢粉1-5份，鉻粉2-8份。

優選的，所述改善生鐵鑄件的抗磨損性能的方法包括以下步驟：

1)生鐵熔融：將待澆鑄的生鐵加入冶煉爐內，啟動并將生鐵熔融為液體，保溫10-15min；

2)除雜；在鐵水保溫完成后加入錳粉，繼續保溫30-60min并在保溫后扒渣出爐；

3)石墨析出：在步驟2結束后向鐵水中加入硅粉，促進鐵水的石墨化過程，并在加入硅粉后保溫20-40min；

4)改性澆鑄：在步驟3結束后向鐵水中加入鎢粉和鉻粉，保溫15-45min，并持續攪拌，結束后將鐵水澆入模具內即可，