耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵制造技術

一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵是以廢棄的含鉻釩鈦渣、鎳渣及鎢渣冶煉的生鐵或鐵合金加入適量廢鋼及硅、錳等合金元素經變質、強韌化熱處理而成。可廣泛適用于制作磨球、磨棒、錘頭及襯板等。以該材質制作的磨球，落球沖擊疲勞特性次數大于１．５萬次，硬度ＨＲＣ５２～６３，分別是礦山、電廠、水泥廠用鍛鋼球耐磨性的３～１２倍，破碎率小于１％。用其制作襯板、錘頭，硬度ＨＲＣ４６～５６，耐磨性為高錳的２．５倍以上，性能與高鉻鑄鐵相當，而制造成本比其低１０００～２０００元／噸。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，屬鐵合金制造方法類。在國民經濟建設中，耐磨合金是冶金礦山、水泥建材、電力煤炭、化工交通以及糧油加工中耐磨設備制作的主要用材;尤其是磨球、襯板的消耗更為量大面廣。多年來，人們試圖尋找一種理想的抗磨材料，希望其具有強度、硬度高，韌性、抗沖擊疲勞性能好，既耐磨、不破碎、變形小，成本低且又能適應于大批量生產的抗磨新型材料。目前使用的該類材料如高鉻鑄鐵，由于其生產成本高，在礦出使用中經濟效益不明顯，對水泥廠、發(fā)電廠、磷肥廠等行業(yè)來說，使用高鉻鑄鐵產品一次性投資過高，一般廠家承擔不起。本專利技術的目的是提供一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，希望其具有強度、硬度高，抗沖擊疲勞性能好、耐磨、不破碎、變形小、成本低的優(yōu)點。這種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其化學成份的組成百分比為C 1.70～3.60Mn 0.20～2.20Si 0.30～2.00Cr 0.20～3.80V 0.05～0.60Ti 0.02～0.30W 0～2.00Mo 0～0.50Cu 0～1.00Ni 0～1.00Nb+Ta 0～0.12Co 0～0.10B 0～0.10Re 0.02～0.20Al 0～0.15S ≤0.08P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質。這種耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵是由含鉻釩鈦、鎳鉬鈷、鎢錳鉭鈮的廢棄礦渣冶煉出的鉻釩鈦渣生鐵、鎳渣生鐵或鎢渣鐵合金添加適量的廢鋼及少量的硅、錳等中間合金，經變質強韌化處理，金屬型快冷或激冷成型，特殊強韌化熱處理而成。這種耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵，其最佳化學成份百分比含量是C 1.70～3.55Mn 0.20～2.20Si 0.30～1.80Cr 0.20～3.80V 0.05～0.50Ti 0.02～0.25W 0～1.00Mo 0～0.40Cu 0～0.80Ni 0～0.60Nb+Ta 0～0.08Co 0～0.06B 0～0.08Re 0.02～0.20Al 0～0.12S ≤0.07P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。根據以上方案制成的耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其性能，以制造Sφ80磨球為例，落球沖擊疲勞特性次數大于15000次，硬度HRC 52～63，耐磨性分別是礦山、火電、水泥廠用普通鍛鋼球耐磨性的3～12倍;破碎率均小于1%。用其制作襯板、錘頭，硬度HRC 46～56，耐磨性為高錳鋼的2.5倍以上;性能與高鉻鑄鐵相當，而其制造成本比高鉻鑄鐵同類產品低1000～2000元/噸。該合金適用于制造磨球、膠囊球、磨棒、錘頭、襯板等系列耐磨鑄件，可廣泛應用于冶金礦山、水泥建材、電力煤炭、化工等行業(yè)，是一種高級抗磨抗腐蝕新材料。以下結合實施例進一步描述本專利技術。本專利技術所述的耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵是由含鉻釩鈦、鎳鉬鈷、鎢錳鉭鈮的廢棄礦渣冶煉出的鉻釩鈦渣生鐵、鎳渣生鐵或鎢渣鐵合金添加適量廢鋼及少量Si、Mn等中間合金，經變質強韌化處理，金屬型快冷或激冷成型，特殊強韌化熱處理而制成。這種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵其所用的鉻釩鈦渣生鐵，其主要化學成份為C 3.3～3.8，Si 0.6～1.4，Mn 0.8～1.4，Cr 1.4～2.1，V 0.3～0.8，Ti 0.1～0.5，S ≤0.12，P ≤0.12，余量為Fe。其所用鎳渣生鐵的化學成份C 3～4，Ni 1～10，Mo 0.5～5，Co 0.2～1.0，Si 0.5～1.3，Mn 0.5～1.5，S ≤0.12，P ≤0.15，余量為鐵。其所用的鎢渣鐵合金的化學成份為C 3～5，W 3～20，Mn 1～15，Nb+Ta 0.5～1.2，S ＜0.08，P ＜0.10余量為鐵。實施例1(百分比含量)C 2.4 Mn 1.4 Cr 2.3Si 0.8 V 0.15 Ti 0.05Cu 1.0 B 0.04 Re 0.2Al 0.02 S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。實施例2(百分比含量)C 2.6 Mn 1.0 Cr 1.8Si 1.2 Mo 0.1 V 0.25Ti 0.13 Cu 0.25 Re 0.08Al 0.05 S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。實施例3(百分比含量)C 2.8 Mn 0.8 Cr 1.5Si 1.0 Mo 0.5 V 0.35Ti 0.16 Cu 0.17 Ni 1.0Co 0.1 Re 0.04 Al 0.03S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。實施例4(百分比含量)C 1.7 Mn 2.2 Cr 3.8Si 0.3 V 0.05 Ti 0.02Cu 0.21 W 2.0 Nb+Ta 0.12Re 0.12 Al 0.15 B 0.1S ≤0.08 P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。實施例5(百分比含量)C 3.6 Mn 0.2 Cr 0.2Si 2.0 V 0.6 Ti 0.3W 0.3 Nb+Ta0.03 Ni 0.2Mo 0.08 Co 0.02 Re 0.02S ≤0.08 P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質。權利要求1.一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其特征是該合金鑄鐵的化學成份的組成百分比為C 1.70～3.60 Mn 0.20～2.20Si 0.30～2.00 Cr 0.20～3.80V 0.05～0.60 Ti 0.02～0.30W 0～2.00 Mo 0～0.50Cu 0～1.00 Ni 0～1.00Nb+Ta 0～0.12 Co 0～0.10B 0～0.10 Re 0.02～0.20Al 0～0.15 S ≤0.08P ≤0.12其余為Fe及不可避免的雜質。2.根據權利要求1所述的耐沖擊疲勞抗磨合金鑄鐵，其特征是，該合金鑄鐵是由以鉻釩鈦渣為主的廢棄礦渣煉就的生鐵和適量鎳渣生鐵及鎢渣鐵合金再摻加適量廢鋼及硅、錳等中間合金而成。3.根據權利要求1和2所述的耐沖擊抗疲勞的耐磨合金，其特征是該合金的最佳化學成份百分比含量是C 1.70～3.55Mn 0.20～2.20Si 0.30～1.80Cr 0.20～3.80V 0.05～0.50Ti 0.02～0.25W 0～1.00Mo 0～0.40Cu 0～0.80Ni 0～0.60Nb+Ta 0～0.08B 0～0.08Al 0～0.12Re 0.02～0.20Co 0～0.06S ≤0.07P ≤0.10其余為Fe及不可避免的雜質。全文摘要一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵是以廢棄的含鉻釩鈦渣、鎳渣及鎢渣冶煉的生鐵或鐵合金加入適量廢鋼及硅、錳等合金元素經變質、強韌化熱處理而成。可廣泛適用于制作磨球、磨棒、錘頭及襯板等。以該材質制作的磨球，落球沖擊疲勞特性次數大于1.5萬次，硬度HRC52～63，分別是礦山、電廠、水泥廠用鍛鋼球耐磨性本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐沖擊疲勞的抗磨合金鑄鐵，其特征是該合金鑄鐵的化學成份的組成百分比為：Ｃ １. ７０～３. ６０ Ｍｎ ０. ２０～２. ２０Ｓｉ ０. ３０～２. ００ Ｃｒ ０. ２０～３. ８０Ｖ ０. ０５～０. ６０ Ｔｉ ０. ０２～０. ３０Ｗ ０～２. ００ Ｍｏ ０～０. ５０Ｃｕ ０～１. ００ Ｎｉ ０～１. ００Ｎｂ＋Ｔａ ０～０. １２ Ｃｏ ０～０. １０Ｂ ０～０. １０ Ｒｅ ０. ０２～０. ２０Ａｌ ０～０. １５ Ｓ ≤０. ０８Ｐ ≤０. １２其余為Ｆｅ及 可避免的雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：曹世杰，朱筱麗，
申請(專利權)人：株洲市機械工業(yè)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：43[中國|湖南]