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一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑的制作方法

文檔序號(hào):12457980閱讀:435來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及變質(zhì)劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑。



背景技術(shù):

變質(zhì)劑廣泛用于冶金行業(yè),變質(zhì)處理是改善合金微觀組織,提高合金力學(xué)性能的常用有效手段,尤其在細(xì)化合金微觀組織,進(jìn)而改善合金的強(qiáng)度、硬度、伸長(zhǎng)率、沖擊韌性及熱穩(wěn)定性等方面,具有重要作用和意義。常用變質(zhì)劑分為合金變質(zhì)劑和化合物變質(zhì)劑兩大類(lèi)。合金變質(zhì)劑中的變質(zhì)元素以單質(zhì)和/或金屬間化合物形式存在,加入金屬熔體后熔融并擴(kuò)散到熔體中,發(fā)揮變質(zhì)作用。鹽類(lèi)變質(zhì)劑中的變質(zhì)元素以化合物形式存在,加入金屬熔體后與熔體金屬發(fā)生置換反應(yīng),變質(zhì)元素進(jìn)入熔體,發(fā)揮變質(zhì)作用。

普遍認(rèn)為,耐磨鋼鍛組織中的石墨形態(tài)、尺寸、數(shù)量等特征對(duì)耐磨鋼鍛的力學(xué)性能、切削加工性能有著至關(guān)重要的影響,控制耐磨鋼鍛組織中的石墨特征即能夠獲得所需的耐磨鋼鍛鐵性能。

如果在耐磨鋼鍛凝固過(guò)程中控制初生奧氏體的生長(zhǎng),使初生奧氏體呈空間網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,則能夠限制共晶凝固過(guò)程中石墨的生長(zhǎng),有利于獲得形狀彎曲、尺寸細(xì)小的石墨,從而達(dá)到提高耐磨鋼鍛力學(xué)性能的目的。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,促使耐磨球的組織進(jìn)行轉(zhuǎn)變,使耐磨球的強(qiáng)度得到了意想不到的顯著提高,硬度可達(dá)72HRC,而沖擊強(qiáng)度可達(dá)33J/cm2。

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:3~6%,Si:5~8%,Ca:1~2%,Cr:3~6%,Sc:1~2%,Sr:7~10%,Nb:2~5%,Mo:1~3%,Ce:1~3%,Y:2~5%,La:2~3%,N:3~5%,余量為Fe。

優(yōu)選地,Y元素、Ce元素、La元素的含量滿足如下關(guān)系:100×nY=100×(nCe+nLa)×0.3+2,其中nY、nCe、nLa分別表示Y元素、Ce元素、La元素在變質(zhì)劑的組分中所占重量百分比。

優(yōu)選地,Sr元素、Nb元素、Y元素、Ce元素、La元素的含量滿足如下關(guān)系:100×nSr=100×(nNb+nY+nCe+nLa)×0.2+6,其中nY、nCe、nLa分別表示Y元素、Ce元素、La元素在變質(zhì)劑的組分中所占重量百分比。

優(yōu)選地,V元素、Si元素、Cr元素的重量比為3.5~5.5:6~7:4~5。

優(yōu)選地,Cr元素、Sc元素、Sr元素、Nb元素、Mo元素的重量比為4~5:1.2~1.8:7.5~9.5:3~4:1.5~2.5。

優(yōu)選地,其組分按重量百分比包括:V:3.5~5.5%,Si:6~7%,Ca:1.5~1.8%,Cr:4~5%,Sc:1.2~1.8%,Sr:7.5~9.5%,Nb:3~4%,Mo:1.5~2.5%,Ce:1.5~2.5%,Y:3~4%,La:2.4~2.6%,N:3.5~4.5%,余量為Fe。

采用本發(fā)明處理的耐磨球的組織結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的耐磨球相比,初生奧氏體由普通的粗大、非等軸枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)枝晶,而且枝晶非常細(xì)小、個(gè)數(shù)明顯增多;石墨由個(gè)數(shù)少、粗大、平直、尖角尖銳轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)數(shù)明顯增多、細(xì)小、彎曲、尖角鈍化;共晶團(tuán)由個(gè)數(shù)少、尺寸大轉(zhuǎn)變?yōu)閭€(gè)數(shù)顯著數(shù)多、尺寸明顯小。組織的轉(zhuǎn)變使耐磨球的強(qiáng)度得到了意想不到的顯著提高,硬度可達(dá)72HRC,而沖擊強(qiáng)度可達(dá)33J/cm2。

具體實(shí)施方式

下面,通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:6%,Si:5%,Ca:2%,Cr:3%,Sc:2%,Sr:7%,Nb:5%,Mo:1%,Ce:3%,Y:2%,La:3%,N:3%,余量為Fe。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:3%,Si:8%,Ca:1%,Cr:6%,Sc:1%,Sr:10%,Nb:2%,Mo:3%,Ce:1%,Y:5%,La:2%,N:5%,余量為Fe。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:3.5%,Si:7%,Ca:1.5%,Cr:5%,Sc:1.2%,Sr:8.474%,Nb:4%,Mo:1.5%,Ce:2.5%,Y:3.47%,La:2.4%,N:4.5%,余量為Fe。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:5.5%,Si:6%,Ca:1.8%,Cr:4%,Sc:1.8%,Sr:8.066%,Nb:3%,Mo:2.5%,Ce:1.5%,Y:3.23%,La:2.6%,N:3.5%,余量為Fe。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種用于耐磨鋼鍛的變質(zhì)劑,其組分按重量百分比包括:V:4%,Si:6.5%,Ca:1.6%,Cr:4.5%,Sc:1.5%,Sr:8.5%,Nb:3.5%,Mo:2%,Ce:2%,Y:3.5%,La:2.5%,N:4%,余量為Fe。

以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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