[发明专利]新型减磨、耐磨铸铁及其制备方法

说明书

本发明涉及合金铸铁技术领域，尤其是一种新型减磨、耐磨铸铁及其制备方法。新型减磨、耐磨铸铁包括下述质量组分：C 2.8‑3.8,Si 1.8‑3.0，Mn 0.5‑2.0，P 0.3‑0.8，Cr 1.2‑3.0，Ni 0.4‑2.0，Mo 0.1‑1.0,V 0.2‑2.0，Cu 0.5‑3.0，Ti 0.1‑0.5，S≤0.08，余量为Fe。本申请在普通铸铁成分的基础上，加入各种合金元素，使铸铁的组织中含有细小的莱氏体共晶，加入磷元素则出现二元及三元磷共晶组织，这些共晶组织在铸铁中形成网格状骨架，分布在珠光体基体中，起到耐磨作用；存在于网格中的细片状石墨，能够形成储油空穴，起到减磨作用。

技术领域

本发明涉及合金铸铁技术领域，尤其是一种新型减磨、耐磨铸铁及其制备方法。

背景技术

当前摩擦磨损是材料的破坏与机械设备报废的主要原因，润滑技术是减少摩擦、降低磨损的有效手段，润滑技术的重要手段是使用润滑剂。润滑剂又可分为液体润滑剂和固体润滑剂等，它是通过附着或涂布在摩擦副表面的润滑物，借摩擦磨损过程在摩擦表面上形成润滑转移膜，来改善摩擦副间的接触状况，从而起到有效的减磨耐磨作用。现有的一些减磨材料其减磨润滑效果较差，不能满足减磨要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型减磨、耐磨铸铁及其制备方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种新型减磨、耐磨铸铁，包括下述质量组分：C 2.8-3.8,Si 1.8-3.0，Mn 0.5-2.0，P 0.3-0.8，Cr 1.2-3.0，Ni 0.4-2.0，Mo 0.1-1.0,V 0.2-2.0，Cu 0.5-3.0，Ti 0.1-0.5，S≤0.08，余量为Fe。

本申请还包括一种制备所述的新型减磨、耐磨铸铁的方法，包括下述步骤：

1)：配料：将回炉料、废钢、生铁、硅铁、锰铁、铬铁、钒铁、纯铜、钛铁、磷铁，按C2.8-3.8,Si 1.8-3.0，Mn 0.5-2.0，P 0.3-0.8，Cr 1.2-3.0，Ni 0.4-2.0，Mo 0.1-1.0,V0.2-2.0，Cu 0.5-3.0，Ti 0.1-0.5，S≤0.08，余量为Fe；的重量百分比的方式进行配料；

2)预处理：按照组分量将废钢、生铁、回炉料依次投入中频感应熔炼炉内进行预热；

3)熔炼：将中频感应熔炼炉中的废钢、生铁回炉料熔化后，投入增碳剂，待增碳剂融化后，加入脱氧剂进行第一次脱氧，之后加入纯铜，待温度升至1350℃-1500℃之间的范围内，加入经过烘烤的锰铁和硅铁得到铁液；

4)炉前快速分析，取铁液浇注到提前准备好的测试试样模具中，根据结果调整铁液的化学成分；

5)再脱氧：铁液温度升高到1470℃-1600℃，加入质量为铁液0.2％-0.5％的铝进行再脱氧；

6)第一次孕育处理：在铁液从感应炉倒入浇包的过程中进行孕育处理，随流加入铁液量0.1％-0.5％的硅铁，其粒度为1-5mm；

7)浇注：待铁液温度降至1410℃-1520℃时进行浇注，同时进行第二次随流孕育，孕育剂及含量同步骤6)相同；

8)退火处理；

9)铸件喷砂处理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请在普通铸铁成分的基础上，加入各种合金元素，使铸铁的组织中含有细小的莱氏体共晶，加入磷元素则出现二元及三元磷共晶组织，这些共晶组织在铸铁中形成网格状骨架，分布在珠光体基体中，起到耐磨作用；存在于网格中的细片状石墨，能够形成储油空穴，起到减磨作用。本申请中的制备方法简单，通过控制铸铁组织中石墨和共晶组织的数量和形态，能显著提高的减磨和耐磨性能，特别适合制作浮动密封环。