[发明专利]一种高硅耐蚀铸铁及其制备方法

说明书

本发明属于金属材料加工技术领域，具体涉及一种高硅耐蚀铸铁，包括以下质量百分比成分:C:3.2‑3.4%,Si：14.5‑15.0%，Mn：0.6‑0.7%，Mo：3.2‑3.8%，Cu：1.5%～2.5%，Cr：0.3‑0.5%，RE：0.025‑0.045%，S≤0.05%，P≤0.1%，其余为铁，本发明制备的高硅耐蚀铸铁在其他介质中耐蚀性保持不变的基础上，显著地增加了高温下抗盐酸腐蚀的能力。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，具体为一种高硅耐蚀铸铁及其制备方法。

背景技术

由于高硅铸铁耐酸的腐蚀性能优越，已广泛用于化工防腐蚀，最典型的牌号是STSil5，主要用于制造耐酸离心泵、管道、塔器、热交换器、容器、阀件和旋塞等。

总地来说，高硅铸铁质脆，所以安装、维修、使用时都必须十分注意。安装时不能用铁锤敲打；装配必须准确，避免局部应力集中现象；操作时严禁温差剧变，或局部受热，特别是开停车或清洗时升温和降温速度必须缓慢；不宜用作受压设备，它可制成各种耐蚀离心泵，纳氏真空泵、旋塞、阀门，异型管和管接头，管道，文丘里臂、旋风分离器、脱硝塔和漂白塔、浓缩炉和预洗机等。在浓硝酸生产中，作提馏塔使用时硝酸温度高这115～170℃。浓硝酸离心泵所处理的硝酸浓度高达98%。作硫酸和硝酸混酸的换热器、填料塔，使用情况良好。炼油生产中汽油部分加热炉，三醋酸纤维生产中醋酸醋酐蒸馏塔、苯蒸馏塔，冰醋酸生产和液硫酸生产中的酸泵，以及各种酸或盐溶液泵和旋塞等，均有用高硅铸铁的。

高硅铜铸铁能耐碱，其耐碱性比铝铸铁好，耐磨性高，可用作强腐蚀性并有晶浆磨损的泵、叶轮及轴套，但其不耐硝酸腐蚀，传统的高硅铜铸铁其不耐盐酸和硫酸腐蚀，在此基础上，提出了一种高硅耐蚀铸铁及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高硅耐蚀铸铁及其制备方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高硅耐蚀铸铁，包括以下质量百分比成分:C:3.2-3.4%,Si：14.5-15.0%，Mn：0.6-0.7%，Mo：3.2-3.8%，Cu：1.5%～2.5%，Cr：0.3-0.5%，RE：0.025-0.045%，S≤0.05%，P≤0.1%，其余为铁。

一种高硅耐蚀铸铁，包括以下重量百分比原料：65%-70%高纯生铁和30%-35%碳素废钢，其余材料占高纯生铁和碳素废钢总量比例如下：1%-1.2%碳化硅、0.5%-0.7%增碳剂、1.5%-2.5%铜、0.5%-0.7%铬铁、20%-21%硅铁合金、5.5%-6.5%钼铁合金、0.95%-1.2%锰铁合金以及0.4-0.7%的稀土合金。

本发明提出一种高硅耐蚀铸铁制备方法，包括以下步骤：

步骤1：配料，采用原料及配比如下：65%-70%高纯生铁和30%-35%碳素废钢，其余材料占高纯生铁和碳素废钢总量比例如下：1%-1.2%碳化硅、0.5%-0.7%增碳剂、1.5%-2.5%铜、0.5%-0.7%铬铁、20%-21%硅铁合金、5.5%-6.5%钼铁合金和0.95%-1.2%锰铁合金；

步骤2：熔炼，将上述高纯生铁加入中频感应电炉熔炼,见铁水后加入一半重量的碳化硅，钼铁合金，然后加入增碳剂、废钢,熔炼的过程中增碳剂分2批添加并用废钢压入待熔炼至2/3时加入余下碳化硅；

待所有炉料熔清,向铁水添加铜、铬铁和总含量90%-95%的硅铁合金,铁水温度≥1500℃后取样检测炉内化学成份,根据检测结果确定各成分的添加量以对铁水中化学成分进行微调；

步骤3：变质处理，当步骤2中铁水温度达到1540℃时出炉到铁水包,用包内冲入法对铁水进行变质，即铁水包底部放置稀土合金，在其上覆盖总含量0.2%-0.5%硅铁合金，当出铁水为总量的2/3时,随铁液流动加入剩余量的硅铁合金,继续出铁至额定量；

步骤4：浇注温度控制在1420℃；