[發明專利]一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵及其制備方法

在審

• 申請號: 202110601405.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113337776A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 鄧家祥;蔡紅濤;高楊;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 襄陽五二五泵業有限公司
• 主分類號: C22C37/08
• 分類號: C22C37/08;C22C37/10;C22C33/08;C21C1/08;C21D5/04
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王松

本發明公開了一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵，其各化學成分的重量百分比為：3.5?4.8％的C、0.5?1.2％的Si、0.5?1.2％的Mn、30.0?40.0％的Cr、0.5?1.5％的Ni、1?3.0％Mo、0.1?1.5％的Nb、0.1?1.0％的V、余量為Fe和不可避免雜質。本發明鑄鐵的制備方法，按鑄鐵各化學成分的重量百分比，將A3鋼、鎳板、高碳鉻、中碳鉻、鉬鐵、錳鐵、鈮鐵、釩鐵依次投入熔煉爐熔煉成鋼水；之后進行脫氧處理，再通過稀土硅進行保溫孕育，然后澆鑄成型后進行淬火熱處理和回火熱處理，得到鑄鐵產品。本發明的鑄鐵具有較高的硬度和沖擊韌性，產品耐磨性能好。

技術領域

本發明涉及一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵及其制備方法，屬于鋼鐵材料領域。

背景技術

普通高鉻白口鑄鐵例如國標GB/T 8263中的BTMCr26，組織為馬氏體基體中分布著孤立的M7C3型碳化物。作為渣漿泵過流件材料，在一般磨損工況中具有很好的耐磨性。但在礦山冶金一些苛刻磨損條件下，例如在氧化鋁生產流程中間泵工位，礦漿顆粒相對較大，礦石硬度高，介質中的顆粒有棱角，含固量在65％以上，現有高鉻白口鑄鐵材料在氧化鋁中間泵工況條件下，使用壽命在800-1000h左右，主要失效形式是材質磨損，嚴重影響了系統的正常運行。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有高鉻白口鑄鐵材料耐磨性差的問題，而提供一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵及其制備方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵，其各化學成分的重量百分比為：

3.5-4.8％的C、0.5-1.2％的Si、0.5-1.2％的Mn、30.0-40.0％的Cr、0.5-1.5％的Ni、1-3.0％Mo、0.1-1.5％的Nb、0.1-1.0％的V、余量為Fe和不可避免雜質；

優選的，所述鑄鐵化學成分的不可避免雜質中，P和S的重量百分比為P≤0.05％、S≤0.05％。

本發明的一種泵用高耐磨高鉻白口鑄鐵的制備方法，其具體制備步驟如下：

1)按上述鑄鐵各化學成分的重量百分比，將A3鋼、鎳板、高碳鉻、中碳鉻、鉬鐵、錳鐵、依次投入熔煉爐內，升溫至1580℃以上得到鋼水；

2)待鋼水熔清后，按上述鑄鐵各化學成分的重量百分比加入鈮鐵、釩鐵，待鋼水熔清后，加入硅鈣合金進行脫氧處理；

3)脫氧結束后將鋼水自然冷卻至1480-1500℃時，加入不超過鋼水重量0.6％的稀土硅進行保溫孕育，孕育時間不超過6分鐘，稀土硅的粒度≤15mm；

4)孕育結束后將鋼水自然冷卻至1380-1420℃，將鋼水倒入預制好的型腔內，冷卻凝固至室溫，得到合金鑄件。

5)將合金鑄件以不超過每小時50℃升溫速率加熱至900-1040℃，進行淬火熱處理，保溫2-4小時，然后在空氣中冷卻至室溫；

6)將合金鑄件以不超過每小時50℃升溫速率加熱至250-300℃，進行回火熱處理，保溫2-4小時，然后在空氣中冷卻至室溫，得到鑄鐵產品。

本發明鑄鐵中各合金元素在白口鑄鐵中的作用如下：

碳和鉻：碳和鉻形成大量的(Fe,Cr)₇C₃和(Fe,Cr)₂₃C₆碳化物，提高材料的硬度和耐磨性，一部分固溶于基體中，通過熱處理獲得馬氏體為主的組織；

錳：錳有穩定奧氏體組織的作用，適量的錳含量，可提高鑄件的強韌性，改善淬硬性和耐磨性；

鎳：鎳有穩定奧氏體組織的作用，鎳不溶于碳化物，降低高鉻鑄鐵奧氏體轉變臨界冷卻速率，提高材料的淬透性，促進馬氏體轉變，提高高鉻鑄鐵的硬化性能；