一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鑄鐵材料技術領域，具體涉及一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘及其制備方法。
【背景技術】
[0002]破碎機是建筑、冶金、礦山、水泥等行業廣泛使用的一種破碎機械設備。其中板錘是破碎機主要的磨損件，它在高速旋轉中將物料擊碎，與之同時工件表面承受物料的反作用力，工作環境十分惡劣，特別是在破碎高強度、高硬度的難破物料時，對材質的強韌性要求更高。雖然普通高鉻鑄鐵具有較好的耐磨性，但是其強度和硬度不高，使用過程中板錘容易出現斷裂現象，從而會弓I起停機停產，嚴重時還可能造成破碎機的損壞。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘及其制備方法。
[0004]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘，其各化學成分及質量百分比為:Cr 23.4-29.8、Ni4.2-5.6^Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25_0.45、Zr L4-2.2、Ti 1.0-1.5、Ta0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S ^ 0.03、P彡0.06，余量為Fe。
[0005]一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘的制備方法，包括以下步驟:
(1)在中頻感應爐中進行熔煉，先加入廢鋼、廢鐵、生鐵和鉻鐵熔清，再依次加入鎳鐵、鉬鐵、猛鐵、鈦鐵、銅、鉭，待其全部恪化后調整鐵水成分，在出爐前8-12min內先后加入娃鐵和鋯鐵，在出爐前3-5min內加入純鋁進行脫氧，出爐前進行化學成分分析，合格后即可出爐，鐵水出爐溫度控制在1530-1570°C ；
(2)在包內沖入稀土鎂硅鐵合金變質劑進行變質孕育處理，變質劑使用前進行200-300°C的預熱，變質孕育處理溫度為1495-1525°C，然后往包內撒入適量的珍珠巖保溫聚渣覆蓋劑覆蓋，并鎮靜5-8min，扒渣后進行澆注，澆注溫度控制在1440_1470°C ；
(3)將上述得到的鑄鐵進行熱處理:先加熱至930-970°C，保溫2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加熱至680-740 °C，保溫l_2h，再加熱至1040-1120 °C，保溫4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室溫即可。
[0006]本發明的有益效果:
(I)本發明成分設計合理，在控制Cr含量在23.4-29.8%的基礎上加入適量的N1、Mo、Zr、Ta等多種元素，主要起到強化基體、細化組織的作用，從而提高合金的硬度和強度。
[0007](2)本發明熱處理工藝合理，可使高鉻鑄鐵中初生奧氏體的穩定性下降，在隨后的冷卻過程中轉變為馬氏體組織，同時碳化物的形貌也顯著改善，在力學性能方面則表現為較高的硬度和強度。
[0008](3)本發明制得的鑄鐵板錘綜合性能良好，既有高的機械強度，又有高的硬度和耐磨性，且生產工藝簡單，效率高，成本低，經久耐用，安全可靠，具有廣闊的市場前景。
【具體實施方式】
[0009]一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘，其各化學成分及質量百分比為:Cr 23.4-29.8、Ni 4.2-5.6、Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25-0.45、Zr 1.4-2.2、Ti
1.0-1.5、Ta 0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S彡0.03、P彡0.06，余量為Fe。
[0010]一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘的制備方法，包括以下步驟:
(1)在中頻感應爐中進行熔煉，先加入廢鋼、廢鐵、生鐵和鉻鐵熔清，再依次加入鎳鐵、鉬鐵、猛鐵、鈦鐵、銅、鉭，待其全部恪化后調整鐵水成分，在出爐前8-12min內先后加入娃鐵和鋯鐵，在出爐前3-5min內加入純鋁進行脫氧，出爐前進行化學成分分析，合格后即可出爐，鐵水出爐溫度控制在1530-1570°C ；
(2)在包內沖入稀土鎂硅鐵合金變質劑進行變質孕育處理，變質劑使用前進行200-300°C的預熱，變質孕育處理溫度為1495-1525°C，然后往包內撒入適量的珍珠巖保溫聚渣覆蓋劑覆蓋，并鎮靜5-8min，扒渣后進行澆注，澆注溫度控制在1440_1470°C ；
(3)將上述得到的鑄鐵進行熱處理:先加熱至930-970°C，保溫2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加熱至680-740 °C，保溫l_2h，再加熱至1040-1120 °C，保溫4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室溫即可。
[0011]經檢驗，產品化學成分為:Cr25.62%、Ni 4.98%、Mo 1.51%、Si 2.07%、C 3.63%、Mn 0.38%、Zr 1.72%、Ti 1.11%、Ta 0.52%、Mg 0.75%、Cu 0.56%、Al 0.44%、Nd 0.062%、Er0.047%、S 0.022%、P 0.048%，余量為 Fe。力學性能為:抗彎強度:906MPa，硬度:76.3HRC，沖擊韌性:19.8 J/cm2。
【主權項】
1.一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘，其特征在于，其各化學成分及質量百分比為:Cr 23.4-29.8、Ni 4.2-5.6、Mo 1.2-1.8、Si 1.8-2.6、C 3.2-4.0、Mn 0.25-0.45、Zr1.4-2.2、Ti 1.0-1.5、Ta 0.3-0.7、Mg 0.5-1.0、Cu 0.4-0.6、Al 0.3-0.5、Nd 0.05-0.1、Er0.03-0.06、S 彡 0.03、P 彡 0.06，余量為 Fe。2.一種如權利要求1所述的高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在中頻感應爐中進行熔煉，先加入廢鋼、廢鐵、生鐵和鉻鐵熔清，再依次加入鎳鐵、鉬鐵、猛鐵、鈦鐵、銅、鉭，待其全部恪化后調整鐵水成分，在出爐前8-12min內先后加入娃鐵和鋯鐵，在出爐前3-5min內加入純鋁進行脫氧，出爐前進行化學成分分析，合格后即可出爐，鐵水出爐溫度控制在1530-1570°C ； (2)在包內沖入稀土鎂硅鐵合金變質劑進行變質孕育處理，變質劑使用前進行200-300°C的預熱，變質孕育處理溫度為1495-1525°C，然后往包內撒入適量的珍珠巖保溫聚渣覆蓋劑覆蓋，并鎮靜5-8min，扒渣后進行澆注，澆注溫度控制在1440_1470°C ； (3)將上述得到的鑄鐵進行熱處理:先加熱至930-970°C，保溫2-4h，水冷淬火后再在360-420 °C下回火5-8h，然后加熱至680-740 °C，保溫l_2h，再加熱至1040-1120 °C，保溫4-5h，空冷淬火后再在240-280°C下回火4_6h，空冷至室溫即可。
【專利摘要】本發明公開了一種高強度高硬度高鉻鑄鐵板錘及其制備方法，其各化學成分及質量百分比為：Cr？23.4-29.8、Ni？4.2-5.6、Mo？1.2-1.8、Si？1.8-2.6、C？3.2-4.0、Mn？0.25-0.45、Zr？1.4-2.2、Ti？1.0-1.5、Ta？0.3-0.7、Mg？0.5-1.0、Cu？0.4-0.6、Al？0.3-0.5、Nd？0.05-0.1、Er0.03-0.06、S≤0.03、P≤0.06，余量為Fe。本發明制得的鑄鐵板錘綜合性能良好，既有高的機械強度，又有高的硬度和耐磨性，且生產工藝簡單，效率高，成本低，經久耐用，安全可靠，具有廣闊的市場前景。
【IPC分類】C22C33/08, C21D5/00, C22C37/10, C21D1/18
【公開號】CN105112764
【申請號】CN201510485133
【發明人】周浩, 周潔
【申請人】霍邱縣忠振耐磨材料有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月10日