[发明专利]用于防爆电机铸件生产的合金铸铁材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于防爆电机铸件生产的合金铸铁材料，属于防爆电机铸件的新材料领域。

背景技术

目前防爆电机以其较高的安全保证性能已经广泛应用于各种危化行业，特别是易燃易爆场所，如煤矿、石油天然气、石油化工、化学行业以及纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门广泛应用。防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他动力机械。我国近些年在防爆电机的制造水平上和整体的防爆性能上已经有了较大的进步，但是在一些环境极端恶劣如高寒(-40℃)和昼夜温差极大等环境下，采用的防爆电机仍然需要进口。防爆电机在安全性能稳定性上起决定作用的主要是两个方面，一是防爆原理结构的设计是否合理先进，二是使用的材料的稳定性。在材料的稳定性上主要是设计的隔爆面的间隙不因材料的线性膨胀而变化。目前我国在防爆电机铸件的材料上主要应用铸钢、钢板焊接、HT200灰铸铁和HT250灰铸铁，但是这些材料在低温强度和线性膨胀系数上并不适用于高寒和昼夜温差极大的恶劣环境。最近几年也有研究铝合金和铝镁合金作为防爆电机铸件的结构性材料，但是只能应用在一部分微型和小型防爆电机上，中大型防爆电机不能使用。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种用于防爆电机铸件生产的合金铸铁材料，既能满足良好的结构性能、铸造成型性能、切削加工性能、良好的低温强度，满足极端环境下的结构受力和气体爆炸压力的考验，又有较低的线性膨胀系数，满足高寒和温差极大环境下确保防爆电机隔爆面的设计间隙。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于防爆电机铸件生产的合金铸铁材料，其特征在于由生铁、废钢、硅铁、锰铁、增碳剂、铜、孕育剂经过电炉熔炼，再经过炉前变质孕育处理，最后经浇注成型冷却得到本种材料。

所述的生铁使用低钛(含钛的质量分数≤0.05％)、低磷(含磷的质量分数≤0.06％)、低锰(含锰的质量分数≤0.3％)的18#生铁。

所述的废钢采用无锈一级废钢(厚度≥6mm)。

所述的硅铁采用75#硅铁。

所述的锰铁采用65#锰铁。

所述的增碳剂采用含碳质量≥95％的煅烧石油焦增碳剂。

所述的孕育剂采用硅钡孕育剂。

所述的原材料配比为生铁10～20％，废钢70～90％，硅铁1～2％，锰铁1～2％，增碳剂2～5％，铜02～0.3％，孕育剂0.5～0.8％。

本材料的化学成分为：C％3.1～3.25，Si％1.8～2.1，Mn％0.7～0.9，P％＜0.07，S％＜0.05，Ti％≤0.04，Cr％＜0.1，Cu％0.2～0.3。

本材料的拉伸强度≥275～325MPa，硬度HB170～220，233K°下极限强度300～350MPa，233K°下冲击韧性8-10J/cm²，293K°下线性膨胀系数≤8*10^-6/K°。

本发明的有益效果是：本材料既能满足良好的结构性能、铸造成型性能、切削加工性能、良好的低温强度，满足极端环境下的结构受力和气体爆炸压力的考验，又有较低的线性膨胀系数，满足高寒和温差极大环境下确保防爆电机隔爆面的设计间隙。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

产品为防爆电机零件电机壳体，单件重量35.5kg，型号为130，平均壁厚10mm，树脂砂造型工艺。熔炼该种合金铸铁的原材料配比为：生铁10％，废钢84.4％，硅铁1.3％，锰铁1.2％，增碳剂2.3％，铜0.2％，经过中频感应电炉熔化，温度达到1520℃后，经过光谱仪检测对成分进行微调，经过炉前变质孕育处理而成，孕育剂0.6％，其中生铁使用低钛、低磷、低锰18#生铁；废钢采用无锈一级废钢(厚度≥6mm)；硅铁采用75#硅铁；锰铁采用65#锰铁；增碳剂采用含碳质量为96％的煅烧石油焦增碳剂；孕育剂采用硅钡孕育剂。