[发明专利]过共晶耐热高铬铸铁导板及其制造方法

说明书

本发明属于金属耐磨材料技术领域中的一种过共晶耐热高铬铸铁导板及其制造方法，其化学组成成分(wt％)为：碳当量CE≥4.4；Mn≤0.30；P≤0.05；S≤0.05；Ni：3.0～6.30；Cr：30～45；Al：0.1～0.4；N：0.1～1.0；Ti：0.05～0.20；Y：0.05～0.15；Fe：余量；该导板采用中频电炉熔炼，水玻璃砂吹CO₂硬化造型工艺制成，制造工艺中只需要中频电炉、造型设备和保温箱等普通设备，生产工艺简单；该导板以铁基为基体，材料成本低，金相组织以高硬度马氏体为主，还含有30‑40％的高硬度共晶碳化物，硬度在55HRC以上，且耐磨性好，用于钢管轧机轧钢导板上，替代镍基高铬合金，满足轧钢要求，大大降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及金属耐磨材料技术领域，尤其涉及一种过共晶耐热高铬铸铁导板及其制造方法。

背景技术

型钢轧机入口导板在轧机运行时，钢坯对导板产生巨大的接触应力并产生剪切粘着磨损。同时，由于高温钢坯的热传导和摩擦热的产生，使导板的工作表面温度急剧升高，工作一段时间后形成氧化疲劳层，随着疲劳层的逐渐脱落，又成为硬质磨粒，使导板表面产生沟槽。在高温下导板的组织将发生瞬时相变，致使硬度下降，加剧了工作表面的磨损失效。目前，国内外普遍使用镍基高铬合金钢制作导板，该合金钢中(wt％)Ni50.9，Cr30，Fe15，W4，Mo0.2，Te＜0.37，Re＜0.22，这种导板存在硬度低不耐磨和制造成本高的问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种生产工艺简单，硬度高、耐磨性好的过共晶耐热高铬铸铁导板及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种过共晶耐热高铬铸铁导板，其化学组成成分(wt％)如下：

碳当量CE≥4.4；Mn≤0.30；P≤0.05；S≤0.05；Ni：3.0～6.30；Cr：30～45；Al：0.1～0.4；N：0.1～1.0；Ti：0.05～0.20；Y：0.05～0.15；Fe：余量。碳当量，即Carbonequivalent，通常用CE表示，计算方法如下：

CE＝[C+0.3(Si+P)+0.4S-0.03Mn]％。

本发明的导板成分中C、Si等的含量根据碳当量进行调整。

并提供获得上述过共晶耐热高铬铸铁导板的制造方法，该方法采用中频电炉熔炼，水玻璃砂吹CO₂硬化造型工艺制成，具体包括以下步骤：

S1，将普通废钢，生铁，高碳铬铁，镍板按上述成分要求混合放入炉内熔化；

S2，炉前温度升到1550℃时，加入粒径为10-20mm的氮化铬铁颗粒熔化，调整化学成分合格后，然后加入占钢水重量0.1～0.4％的铝在炉内脱氧和合金化后出炉，出炉时的出钢温度控制在1610-1630℃；

S3，将粒径均为10～20mm的占钢水重量0.2％含65％钇的钇铁和占钢水重量0.2％含30％钛的钛铁经100℃以上烘干水分后置于包底，冲入法对钢水进行变质处理，熔炼后熔融状态下所有元素组分含量稳定于如s上述的含量范围，经炉前调整成分合格后出炉；

S4，采用水玻璃砂吹CO₂硬化造型工艺铸造成型；

S5，铸型在1050～1100℃下热开箱，热开箱后将导板送入保温箱内利用其高温余热退火24小时后空冷到室温。

在本发明的一种较佳实施例中，所述步骤S4中：砂型吹硬后，取出模具后在30分钟内刷上石墨粉醇香快干涂料，涂料刷好确保涂料完全干透再合箱浇铸，浇铸温度控制在1430～1480℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：