一種高鉻合金鑄球及其鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高鉻合金鑄球及其鑄造方法，涉及耐磨材料技術(shù)領域，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下：C：0.3～0.9％、Mn：0.33～0.89％、Cr：11.03～12.92％、Sb：0.17～0.28％、Bi：0.08～0.15％、Si：0.35～0.47％、Zr：0.2～0.5、V：0.06?0.23％、Cu：0.42～0.59％、Nb：0.2～0.5％、Ti：0.12～0.22％、Re：≤0.06％、S：≤0.06％、P：≤0.06％、余量為Fe，本發(fā)明制得的高鉻合金鑄球組織結(jié)構(gòu)致密，耐磨性好，破碎率低，解決了高鉻合金鑄球鑄態(tài)使用質(zhì)量欠佳問題，而且產(chǎn)品無裂紋，提高了硬度、韌性、抗疲勞、耐沖擊性，為國家節(jié)約大量的鉻合金資源，也為用戶降低了運行成本。
【專利說明】
一種高鉻合金鑄球及其鑄造方法
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領域，具體涉及一種高絡合金鑄球及其鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的深入發(fā)展，新技術(shù)，新設備，新材料越來越為人們所關(guān)注。根據(jù)我國冶金、建材、電力、農(nóng)機、煤炭等五個系統(tǒng)的統(tǒng)計加上機械部門汽車、拖拉機、工程機械的不完全統(tǒng)計，我國每年消耗金屬耐磨材料約達300萬噸以上。如果應用摩擦磨損理論防止和減輕摩擦磨損，每年可節(jié)約150億美元。因此人們越來越重視金屬耐磨材料的發(fā)展和應用。改革開放30多年來，我國廣大科技工作者與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，針對我國設備磨損的具體工況條件和國內(nèi)資源情況，研制出多種新型耐磨材料。大體分為改性高錳鋼、中錳鋼、超高錳鋼系列；高、中、低碳耐磨合金鋼系列；鉻系抗磨白口合金鑄球系列;錳系、硼系抗磨白口合金鑄球及馬氏體、貝氏體抗磨球墨合金鑄球;不同方法生產(chǎn)的雙金屬復合耐磨材料;表面技術(shù)處理的耐磨材料等等。
[0003]鉻合金鑄球、鑄段是廣泛應用于水泥、火電、磁粉、選礦等粉體工程的一種研磨介質(zhì)，為了提高鉻合金鑄球、鑄段的硬度、韌性、耐蝕等綜合機械性能，降低在使用中的消耗，各生產(chǎn)企業(yè)及科研單位均在不但地探索和研發(fā)新工藝，因此選擇合適的熱處理工藝是提高鉻合金鑄球、鑄段的關(guān)鍵。
[0004]目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的鉻系合金鑄球、鑄段分為三種:高鉻合金鑄球、鑄段，低鉻合金鑄球、鑄段，低鉻合金鑄球、鑄段。現(xiàn)有技術(shù)中高鉻合金鑄球鑄造出的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，且高絡合金鑄球、鑄段的合金含量高，成本高，絡資源消耗大;低絡合金鑄球、鑄段合金含量低，成本低，但產(chǎn)品硬度低，沖擊韌性低，綜合機械性能較差，用戶使用成本高;低鉻合金鑄球、鑄段成本適中，但目前國內(nèi)外均只是對產(chǎn)品進行一次低溫回火處理，鑄態(tài)組織得不到改變，其硬度、韌性、抗磨損等綜合機械性能均不夠理想。為此，須尋求一種新的熱處理技術(shù)，以提高低鉻合金鑄球、鑄段的硬度、沖擊韌性及綜合機械性能、降低生產(chǎn)成本，節(jié)約合金資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)解決的技術(shù)問題
[0006]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種高鉻合金鑄球及其鑄造方法，組織結(jié)構(gòu)致密，耐磨性好，破碎率低，解決了高鉻合金鑄球鑄態(tài)使用質(zhì)量欠佳問題，而且產(chǎn)品無裂紋，提高了硬度、韌性、抗疲勞、耐沖擊性，為國家節(jié)約大量的鉻合金資源，也為用戶降低了運行成本。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0009]—種高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C: 0.3?0.9 %、Mn:0.33?0.89%、Cr:11.03?12.92%、Sb:0.17?0.28%、B1:0.08?0.15%、S1:0.35?0.47%、Zr:0.2?0.5%、V:0.06?0.23%、Cu:0.42?0.59%、Nb:0.2?0.5%、T1:0.12?0.22%、Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為Fe。
[0010]優(yōu)選的，所述高鉻合金鑄球含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.4?0.8%、Mn:0.45?0.81%、Cr:11.55?12.12%、Sb:0.19?0.25%、B1:0.09?0.13%、S1:0.39?0.42%、Zr:0.3?0.5%、V:0.09?0.20%、Cu:0.48?0.53%、Nb:0.2?0.4%、T1:0.14?0.20%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為Fe。
[0011]優(yōu)選的，所述高鉻合金鑄球含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.6%、Mn:0.65% ^Cr: 12% ^Sb:0.22% ^Bi:0.12% ^Si:0.40% ^Zr:0.3% ^V:0.15% ^Cu:0.50% ^Nb:0.3%、T1:0.17%、Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為Fe。
[0012]優(yōu)選的，所述高鉻合金鑄球含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.7%、Mn:76% ^Cr: 11.69% ^Sb:0.22% ^Bi:0.11% ^Si:0.41% ^Zr:0.4% ^V:0.18% ^Cu:0.52% ^Nb:0.3%、T1:0.19%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為Fe。
[0013]—種高鉻合金鑄球的鑄造方法，包括如下步驟:
[0014]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1400?1550 °C出爐，得到鐵水；
[0015]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1350?1450°C，得到鑄件；
[0016]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到950?1000°C，保溫5?6h，油淬至800?900°C，再200?250°C回火6?7h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0017]優(yōu)選的，步驟S2所述澆鑄溫度為1420°C。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明提供一種高鉻合金鑄球及其鑄造方法，本發(fā)明制得的高鉻合金鑄球組織結(jié)構(gòu)致密，耐磨性好，破碎率低，解決了高鉻合金鑄球鑄態(tài)使用質(zhì)量欠佳問題，而且產(chǎn)品無裂紋，提高了硬度、韌性、抗疲勞、耐沖擊性，為國家節(jié)約大量的鉻合金資源，也為用戶降低了運行成本；
[0020]本發(fā)明鑄造方法簡單，制作過程不會出現(xiàn)缺損現(xiàn)象，成品率高，是一種能夠應用于大量生產(chǎn)高鉻合金鑄球的新型鑄造方法，采用本發(fā)明鑄造方法制得的高鉻合金鑄球使用成本低，性價比高。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]實施例1:
[0023]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.3%、Μη:0.33% ^Cr: 11.03% ^ Sb:0.17% ^B1:0.08% ^ Si:0.35% ^Zr:0.2% ^V: 0.06% ^Cu:0.42% ^Nb:0.2% ^Ti:0.12% ^Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為 Fe。
[0024]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0025]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1400 °C出爐，得到鐵水；
[0026]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1350°C，得到鑄件；
[0027]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到950 °C，保溫5h，油淬至800 °C，再200°C回火6h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0028]實施例2:
[0029]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.9%、Mn:0.89% ^Cr: 12.92% ^Sb:0.28% ^Bi:0.15% ^Si:0.47% ^Zr:0.5% ^ V: 0.23% ^Cu:0.59% ^Nb:0.5% ^Ti:0.22% ^Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為 Fe。
[0030]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0031]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1550°C出爐，得到鐵水；
[0032]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1450 °C，得到鑄件；
[0033]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到1000°C，保溫6h，油淬至900°C，再250°C回火7h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0034]實施例3:
[0035]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.6%、Mn:0.65% ^Cr:12% ^Sb:0.22% ^Bi:0.12% ^Si:0.40% ^Zr:0.3% ^V:0.15% ^Cu:0.50% ^Nb:0.3%、T1:0.17%、Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為Fe。
[0036]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0037]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1470 °C出爐，得到鐵水；
[0038]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1400 °C，得到鑄件；
[0039]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到970 V，保溫5.5h，油淬至850 V，再230 V回火6.5h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0040]實施例4:
[0041]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.7%、Mn:76% ^Cr: 11.69% ^Sb:0.22% ^Bi:0.11% ^Si:0.41% ^Zr:0.4% ^V:0.18% ^Cu:0.52% ^Nb:0.3%、T1:0.19%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為Fe。
[0042]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0043]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1420 °C出爐，得到鐵水；
[0044]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1380 °C，得到鑄件；
[0045]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到960 °C，保溫5h，油淬至880 °C，再210°C回火6h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0046]實施例5:
[0047]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.4%、Mn:0.45% ^Cr: 11.55% ^ Sb:0.19% ^B1:0.09% ^ Si:0.39% ^Zr:0.3% ^V: 0.09% ^Cu:
0.48% ^Nb:0.2% ^Ti:0.14% ^Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為 Fe。
[0048]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0049]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1450 °C出爐，得到鐵水；
[0050]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1400 °C，得到鑄件；
[0051 ] S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到980 °C，保溫6h，油淬至860 °C，再220°C回火6h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0052]實施例6:
[0053]本實施例高鉻合金鑄球，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.8%、Mn:0.81% ^Cr: 12.12% ^Sb:0.25% ^Bi:0.13% ^Si:0.42% ^Zr:0.5% ^ V: 0.20% ^Cu:
0.53% ^Nb:0.4% ^Ti:0.20% ^Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為 Fe。
[0054]按照本實施例原料中各化學組分的重量百分比，鑄造方法包括以下步驟:
[0055]51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取^11、(>、313、8丨、3丨、2匕￥、01、恥、11、Re、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1510 °C出爐，得到鐵水；
[0056]S2、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1420 °C，得到鑄件；
[0057]S3、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到990 °C，保溫6h，油淬至890 °C，再240°C回火7h，出爐空冷，得到合金鑄球。
[0058]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0059]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高鉻合金鑄球，其特征在于，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:c:0.3?0.9%、Mn:0.33?0.89%、Cr:11.03?12.92%、Sb:0.17?0.28%、B1:0.08?0.15%、S1:0.35?0.47%、Zr:0.2?0.5%、V:0.06?0.23%、Cu:0.42?0.59%、Nb:0.2?0.5%、T1:0.12 ?0.22%、Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06% ;余量為 Fe。2.如權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球，其特征在于，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百AHI^nT:C:0.4?0.8%、Mn:0.45?0.81%、Cr:11.55?12.12%、Sb:0.19?0.25%、B1:0.09?0.13%、S1:0.39?0.42%、Zr:0.3?0.5%、V:0.09?0.20%、Cu:0.48?0.53%、Nb:0.2?0.4%、T1:0.14?0.20%、Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04% ;余量為Fe。3.如權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球，其特征在于，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百AHI^nT:C:0.6%、Mn:0.65%、Cr:12%、Sb:0.22%、B1:0.12%、S1:0.40%、Zr:0.3%、V:0.15% ^Cu:0.50% ^Nb:0.3% ^Ti:0.17% ^Re: <0.06%^S: <0.06%^P: <0.06%;余量為Fe04.如權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球，其特征在于，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:0.7%、Mn:76%、Cr:11.69%、Sb:0.22%、B1:0.11 %、S1:0.41 %、Zr:0.4%、V:0.18% ^Cu:0.52% ^Nb:0.3% ^Ti:0.19% ^Re: <0.04%^S: <0.04%^P: <0.04%;余量為Fe05.一種高鉻合金鑄球的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、原料熔煉:按組成原料的重量百分比稱取(:、]\111、0、313、8丨、3丨、2匕￥、01、他、1^、1^、S、P和Fe，然后加入電爐熔煉，至1400?1550 °C出爐，得到鐵水； 52、澆鑄:將步驟SI中制得的鐵水澆注到預制好的模具內(nèi)成型，保持澆注溫度控制在1350?1450°C，得到鑄件； 53、熱處理:將步驟S2得到的鑄件加熱到950?1000°C，保溫5?6h，油淬至800?900°C，再200?250°C回火6?7h，出爐空冷，得到合金鑄球。6.如權(quán)利要求5所述的高鉻合金鑄球的鑄造方法，其特征在于，步驟S2所述澆鑄溫度為1420。。。
【文檔編號】C22C38/24GK105861956SQ201610192730
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】汪德發(fā), 湯新明, 徐超, 張聯(lián)合, 汪禮忠, 趙文定
【申請人】寧國市開源電力耐磨材料有限公司