[发明专利]一种适用于细颗粒工矿用过共晶超高铬铸铁材料、制备方法、应用及渣浆泵过流件

说明书

本发明提供的适用于细颗粒工矿用过共晶超高铬铸铁材料、制备方法、应用及渣浆泵过流件，涉及高铬铸铁领域；该材料包括以下质量百分比的化学成分：C 4.0～5.0wt％，Si 0～1.0wt％，Mn 1.5～2.5wt％，Cr 30～40wt％，Mo max0.5wt％，Cu max0.5wt％，Ni 0.5～1.0wt％，V max1.0wt％，Al 0～0.08wt％，P≤0.03％，S≤0.025％，其余为Fe及不可避免的杂质；制备时，先熔炼钢水；然后在出炉过程中进行变质处理，并随流浇铸碳化钨或碳化铬颗粒；浇铸成铸件并热处理后即获得；本本发明公开的方法生产工艺简便，制得的材料由于具有更高的碳含量和铬含量，能形成更高的碳化物数量，从而大幅度提高材料的耐磨性；该材料应用于制备渣浆泵过流件时，具有优异耐磨性，显著提高其使用寿命。

技术领域

本发明涉及高铬铸铁技术领域，具体涉及一种适用于细颗粒工矿用过共晶超高铬铸铁材料、制备方法、应用及渣浆泵过流件。

背景技术

高铬铸铁是一类优异的耐磨材料，在工业生产中获得了广泛的应用。大量研究发现，提高高铬铸铁中的碳化物体积分数，可以显著提高高铬铸铁耐磨性，在此背景下，碳和铬含量较高的过共晶高铬铸铁的开发和应用已得到重视。但是过共晶高铬铸铁中，因碳化物数量多，脆性大，铸造和使用过程中极易开裂，限制了过共晶高铬铸铁的推广应用。

目前，渣浆泵类产品已广泛应用于选矿、电力、采砂等工业领域，其应用条件具有恶劣性、复杂性。渣浆泵过流件磨损因素也极其复杂，一方面受到冲蚀磨料磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损的作用；另一方面，受到矿浆中固体颗粒的粒度、形状、硬度及介质的浓度、流动速度、腐蚀性等的作用。尤其，高硬度物料，颗粒大，形状不均匀，其磨损更加严重。从而导致过流件早期失效，严重影响了整个选矿系统的正常运行，造成了巨大损失。因此，如何提高渣浆泵材料的使用寿命具有重要的现实意义。

目前，国内、外渣浆泵过流部件一般采用BTMCr₂₆和Cr₁₅Mo₃等，在一般磨损工况中具有较好的寿命，但在磨损工况恶劣的矿山，其耐磨性不足导致的过流部件使用寿命短是制约渣浆泵在这类行业发展的瓶颈。提升制备过流部件材料的耐磨性，对于提高过流件的使用寿命、保证渣浆泵运转率具有重要的现实意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种适用于细颗粒工矿用过共晶超高铬铸铁材料、制备方法、应用及渣浆泵过流件，其方法采用专用变质剂在包内对铁水进行变质处理的方法细化初生及共晶碳化物，专用变质剂中的重稀土元素等富集在初生碳化物的表面，使其细化、团球化；在浇铸过程中随流加入碳化钨或碳化铬等颗粒作为促进初生碳化物形核的核心，增加初生碳化物的形核数量，大大加快合金的凝固；制得的过共晶超高铬铸铁材料铸造性能好，具有优良的耐磨性。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种适用于细颗粒工矿用过共晶超高铬铸铁材料，该材料的组成包括以下质量百分比的化学成分：C 4.0～5.0wt％，Si 0～1.0wt％，Mn 1.5～2.5wt％，Cr 30～40wt％，Mo max0.5wt％，Cu max0.5wt％，Ni 0～1.0wt％，V max1.0wt％，Al 0～0.08wt％，P≤0.03wt％，S≤0.025wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步的，所述过共晶超高铬铸铁材料的组成包括以下质量百分比的化学成分：C4.5～5.0wt％，Si 0.3～0.8wt％，Mn 1.5～2.0wt％，Cr 35～40wt％，Mo 0.1～0.3wt％，Cu0.1～0.3wt％，Ni 0.5～1.0wt％，V 0.3～0.6wt％，Al 0.03～0.06wt％，P≤0.03wt％，S≤0.025wt％，其余为Fe及不可避免的杂质。