專利名稱：鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的制作方法
鉻錳硅釩抗磨鑄鐵
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鑄鐵合金，特別是一種屬于高鉻抗磨鑄鐵的鉻錳硅釩抗磨鑄鐵。背景技術：
目前，國內外用得最多的高鉻抗磨鑄鐵有鉻、鉬系鑄鐵及鉻、鉬、銅系鑄鐵。鉻、鉬 系鑄鐵的主要成份以重量百分數計算為碳2. 8 3. 5 %，鉻13 18 %，鉬2. 5 3. 0 %，其 余為鐵。鉻、鉬、銅系鑄鐵的主要成份以重量百分數計算為碳2. 0 3. 0%，鉻18 28%， 鉬1. 5 2. 5%，銅0. 8 1. 2%，其余為鐵。上述兩類高鉻抗磨鑄鐵中，均含有鉬元素，在 抗磨鑄鐵中加入鉬是為了提高其淬透性，從而進一步提高其抗磨性。然而，由于鉬元素是我 國的緊缺資源，其價格昂貴，致使鉻、鉬系鑄鐵和鉻、鉬、銅系鑄鐵的生產成本增高。國內有 廠家為了降低成本，將高鉻鑄鐵的鉻含量降至13%以下，鉬的含量降至0.5%以下，這樣成 本是下降了，但抗磨性也大幅下降，使用壽命僅相當于原來的1/3至1/2。

發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種不僅具有高硬度、高韌性，而且生產成本較 低的抗磨鑄鐵，并使其使用壽命得到進一步提高，用途更加廣泛。解決上述技術問題的技術方案是一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，該鉻錳硅釩抗磨鑄 鐵的化學成份以重量百分數計算為c 2. 7 3.6%，Cr 16 22%，Mn 2. 2 3.0%，Si 0. 5 1. 0%，V0. 5 1. 0%，P彡0. 10%, S ^ 0. 06%，其余為Fe和不可避免的雜質。本發(fā)明的進一步技術方案是所述鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計 算為C 3. 2 3. 4%, Crl8 20%，Mn 2. 5 2. 8%，Si 0. 7 0. 8%，V 0. 7 0. 8%, P^O. 06%, S^O. 06%，其余為Fe和不可避免的雜質。因此，本發(fā)明之鉻錳硅釩抗磨鑄鐵與現有的抗磨鑄鐵相比，具有以下有益效果1、硬度高，具有充分的韌性和優(yōu)良的抗磨性由于本發(fā)明之鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份主要由碳、鉻、錳、硅、釩等元素組成， 各組成成份的取值范圍非常合理(1)、碳(C)2. 7 3.6% 碳的主要作用是形成高硬度的碳化物以獲得必要的耐磨性，含碳量的多少直接影 響到材質的強度、韌性、硬度和耐磨性。含碳量愈高，愈能提高材質的耐磨性，但含碳量過多 則脆，會降低其沖擊值，因此，本發(fā)明碳含量的添加量在2. 7%以上，控制在3. 6%以下。(2)、各(Cr) 16 22% 鉻為耐磨鑄鐵的重要元素，它可顯著提高材質的強度、硬度、耐磨性、耐熱性和淬 透能力。當碳含量一定時，隨著鉻含量的增加，碳化物的含量也增加，從而形成彌散的特殊 碳化物，這些特殊碳化物的顯微硬度很高，可以大大提高材質的硬度和耐磨性能。但是鉻含 量過高或過低均會改變碳化物的類型，降低碳化物的硬度。因此本發(fā)明將其控制在16 22%范圍內。
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(3)、錳(Mn) 2. 2 3. 0 % 錳的主要作用是提高合金的淬透性，加入量過低，作用不明顯；若加入量過多，則 會引起合金硬度下降，因此控制在2. 2 3. 0%范圍內。(4)、硅(Si)O. 5 1.0% 硅的主要作用是提高合金的強度和淬透性，但加入過多，則會引起合金硬度及沖 擊值的下降，因此控制在0. 5 1. 0%的范圍內。(5)、釩(V)O. 5 1.0% 釩與碳形成硬度極高而穩(wěn)定的碳化物，其硬度超過了鎢或鉬的碳化物，而且顆粒 非常細小，分布又十分均勻，具有細化晶粒的作用，釩對改善合金鑄鐵的硬度、耐磨性和韌 性有很大貢獻，特別是對提高合金鑄鐵的耐磨性最為有效。同時，釩的碳化物一部份溶入基 體提高了合金鑄鐵的淬透性。但若釩的加入量過高則將使生產成本增加較快。因此，本發(fā) 明將其控制在0.5 1.0%的范圍內。(6)、磷(P) ^ 0. IOVoJM (S) ^ 0. 06% 由于磷、硫在本合金鑄鐵中是有害元素，故應使其含量盡量低。因此，本發(fā)明通過各組成成份的合理配比，不僅使本合金鑄鐵具有較高的硬度，而 且還使其具有充分的韌性和優(yōu)良的抗磨性。2、生產成本低由于本發(fā)明采用了具有廣泛資源的錳、硅、釩元素取代了緊缺資源鉬元素，因此其 生產成本得到明顯下降。3、使用壽命長由于本發(fā)明的各化學成份及其含量非常合理，而且屬于高鉻抗磨鑄鐵，具有優(yōu)良 的抗磨性，因此，其使用壽命也較長。4、用途廣泛由于本發(fā)明屬于高鉻抗磨鑄鐵，它可廣泛用于制造低應力磨料磨損條件下工作的 各種機械構件，如渣漿泵護套、葉輪及護板、破碎機襯板、錘頭、螺旋分級機襯鐵、攪拌機搗 漿葉片、燒結機齒冠帽、球磨機磨球等等，其用途非常廣泛。下面，結合實施例對本發(fā)明之鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的技術特征作進一步的說明。
具體實施方式
實施例一一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計算為 C3. 4%, Cr 20%, Mn 2.5%，Si 0. 8%, V 0.8%，P 0. 06%, S 0. 06%，其余為 Fe 和不可避 免的雜質。采用本鉻錳硅釩抗磨鑄鐵生產制造的鋼廠渦流探傷夾送輥，使用壽命達到了采用 Crl2MoV鋼制造的3倍。實施例二 一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計算為 C2. 7%, Cr 16%, Mn 2.2%，Si 0. 5%, V 0.5%，P 0. 09%, S 0. 06%，其余為 Fe 和不可避 免的雜質。
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采用本鉻錳硅釩抗磨鑄鐵生產制造的破碎機錘頭，在某水泥廠破碎水泥熟料達 8. 2萬噸，而使用鉻15鉬3型高鉻鑄鐵制作的破碎機錘頭破水泥熟料僅為6. 5萬噸。實施例三一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計算為 C3. 6%, Cr 22%, Mn 3.0%，Si 1. 0%, V 1.0%，P 0. 04%, S 0. 04%，其余為 Fe 和不可避 免的雜質。采用本鉻錳硅釩抗磨鑄鐵生產制造的渣漿泵護套、葉輪、護板等過流件，在某選礦 廠使用壽命達到了 960小時，而在同一泵位同一工況條件下，用鉻15鉬3型高鉻鑄鐵制作 的護套、葉輪、護板等使用壽命僅為624小時。上述實施例一至實施例三所述的鉻錳硅釩抗磨鑄鐵分別經過試驗后，其力學性能 如附表一所示。實施例四 實施例九不同組份含量的鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分 數計算參見附表二。作為實施例一至實施例九的一種變換，所述鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的各組成成份含量 可以增加或減少，一般情況下各組份以重量百分數計算為C 2. 7 3. 6%, Cr 16 22%， Mn 2. 2 3. 0%，Si 0. 5 1. 0%，V 0. 5 1. 0%，P 彡 0. 10%，S 彡 0. 06%，其余為 Fe 和 不可避免的雜質。作為實施例一至實施例九的又一種變換，所述鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的各組成成份的 最佳含量以重量百分數計算為C 3. 2 3.4%，Cr 18 20%，Mn 2. 5 2.8%，Si 0. 7 0. 8%, V 0. 7 0. 8%，P彡0. 06%, S彡0. 06%，其余為Fe和不可避免的雜質。附表一實施例一至實施例三所述的鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的力學性能一覽表
權利要求
一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，其特征在于該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計算為C 2.7～3.6％，Cr 16～22％，Mn 2.2～3.0％，Si 0.5～1.0％，V0.5～1.0％，P≤0.10％，S≤0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，其特征在于所述鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的 化學成份以重量百分數計算為C 3. 2 3.4%，Cr 18 20%，Mn 2. 5 2.8%，Si 0. 7 0. 8%, V 0. 7 0. 8%，P彡0. 06%, S彡0. 06%，其余為Fe和不可避免的雜質。
全文摘要
一種鉻錳硅釩抗磨鑄鐵，涉及一種鑄鐵合金，該鉻錳硅釩抗磨鑄鐵的化學成份以重量百分數計算為C 2.7～3.6％，Cr 16～22％，Mn 2.2～3.0％，Si 0.5～1.0％，V 0.5～1.0％，P≤0.10％，S≤0.06％，其余為Fe和不可避免的雜質。本發(fā)明的硬度高，具有充分的韌性和優(yōu)良的抗磨性，而且生產成本低，具有使用壽命長、用途廣泛等優(yōu)點，可廣泛用于制造低應力磨料磨損條件下工作的各種機械構件。
文檔編號C22C37/10GK101985720SQ20091030489
公開日2011年3月16日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權日2009年7月28日
發(fā)明者趙正江, 郭儒歡, 魏玉堂 申請人:柳州桂濱鑄造有限公司