[發明專利]一種碳酸釔變質增韌高硬度合金及其鑄造方法

在審

• 申請號: 201810589023.9
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108707836A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 羅豐華;袁佩;羅碩;吳寧;秦健春;盧靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C38/26;C22C38/24;C22C38/04;C22C33/06
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1.一種碳酸釔變質增韌高硬度合金，其特征在于：合金各元素的質量百分含量為Cr：9.0～13.0，B：2.6～2.9，C：0.7～0.9，Nb：0.4～0.8，V：0.4～0.8，Mn的含量小于0.3，Y：0.08～1.6，S、P：≤0.01，余量為Fe，其中C、B總的質量百分含量為：3.3～3.6；C/Cr質量比：0.06～0.08；Nb、V的總質量百分含量為：0.5～1.0。

2.如權利要求1所述的碳酸釔變質增韌高硬度合金的鑄造方法，其特征在于包括以下過程：

(1)Fe-碳酸釔粉末壓塊準備

采用鐵粉與碳酸釔粉混合均勻后，模壓成粉末壓塊，碳酸釔粉與鐵粉的重量比為1:3～13，即形成Fe-3.09～10.8wt.％Y的Fe-碳酸釔混合壓塊，做為稀土Y變質的載體；

(2)合金配料、熔煉與變質處理

按照Fe-Cr-B-C合金的成分要求配比稱量好相應原材料后，再添加0.08～1.6％Y元素變質：首先將Fe-碳酸釔粉末壓塊放置于爐底，然后放入鉻鐵、金屬鉻、硼鐵、鈮鐵、釩鐵和純鐵，采用感應爐熔煉制備合金，熔化溫度為1500～1650℃；然后降低電爐功率，將熔體溫度降至1320～1360℃，用配料總量0.1～0.15％的純鋁脫氧；繼續保溫靜置5～10分鐘；

(3)澆鑄

澆鑄溫度范圍為1260～1320℃，所設計的合金具有深度共晶成分，在普通砂模鑄造條件下都能形成非平衡基體組織，通過各種方法鑄造成型，從凝固溫度到600℃之間的冷卻速度應不低于60℃/分鐘。

3.如權利要求2所述的碳酸釔變質增韌高硬度合金的鑄造方法，其特征在于：制備大型鑄件時，鑄件在600～800℃再解除模具的約束。

4.如權利要求2所述的碳酸釔變質增韌高硬度合金的鑄造方法，其特征在于：步驟(1)所述鐵粉為純度≥98.5％，粒度-100目的還原鐵粉或者純度≥99.0％，粒度-100目的水霧化鐵粉，或者粒度-100目的合金鐵粉。

5.如權利要求2所述的碳酸釔變質增韌高硬度合金的鑄造方法，其特征在于：步驟(1)所述壓坯為模壓成形，壓制壓力為100～600MPa，或者采取冷等靜壓方法。