專利名稱：抗磨合金鑄鐵及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種抗磨合金鑄鐵及其制造方法，屬金屬合金材料制造技術領域。
背景技術：
眾所周知，高鉻白口鑄鐵實適用于低沖擊載荷條件下的抗磨材料，高錳鋼則是在高沖擊載荷條件下才能產生高的抗磨作用；而應用在中等沖擊載荷下的抗磨合金應有高的硬度和較高的沖擊韌性，這種合金目前不太容易能制得。另外，合金的熱處理工藝是一個較復雜的生產工藝，又要消耗大量能量，要使合金材料在鑄態就具有良好的抗磨性能和韌性，這是抗磨合金研究工作中的新動向。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用于中等沖擊載荷的、具有優越抗磨性能的、且不需要經過熱處理的合金鑄鐵材料。本發明的另一個目的是提供一種新的抗磨合金鑄鐵的成分和配方及其制造方法。
本發明的一種抗磨合金鑄鐵，其基體組織為奧氏體，碳化物呈斷網狀分布，其特征在于該合金鑄鐵的組成成分及重量百分比含量為C 1.85-1.95％，Mn 17.0-19.0％，V 0.8-1.0％，Cu 0.5-1.0％，Si 0.7-1.1％，P和S 0.08-0.1％，Fe余量。
該合金鑄鐵專用于制造鄂式破碎機的固定齒板。
該抗磨合金鑄鐵的制造方法是采用的原料為生鐵、廢鋼、錳鐵、電解銅、硅鐵、釩鐵；首先將按規定稱取重量的生鐵、廢鋼、錳鐵、電解銅放入具有氧化鎂爐襯的中頻感應電爐中熔煉，在達到澆鑄溫度1530-1570℃時、即在澆鑄前再加入硅鐵、釩鐵，熔煉完畢后即可進入砂型模澆鑄成型。
本發明合金鑄鐵成分中，碳當量較低，加入的合金元素可抑制二次滲碳體析出的作用，同時也盡可能改變共晶碳化物分布，促使網狀碳化物破斷。
錳的加入，促使基體為奧氏體，同時錳含量高時對碳原子的擴散有一定抑制作用，在鑄態冷卻條件下，減少二次滲碳體析出，使碳化物呈斷網狀分布。
釩與碳有極強親和力，它溶入奧氏體中，降低了碳原子的擴散系數，抑制二次滲碳體的析出。VC與奧氏體的共格對應關系比滲碳體與奧氏體的差，故共晶VC不易沿奧氏體晶呈網狀分布。VC硬度高，特別抗磨。釩又可細化晶粒，使材料沖擊韌性提高。
銅的加入可以促使VC的析出，提高材料的抗磨性能。
本發明的抗磨合金鑄鐵具有優越的抗磨性能，適用于中等沖擊載荷下的機械零部件的制作，如鄂式破碎機的齒板等，其沖擊功Ak＞40N-m/Ф15mm。另外，該抗磨合金不需要經過熱處理，材料在鑄態就具有良好的抗磨性能和韌性。
本發明的抗磨合金鑄鐵的力學性能如下
具體實施方式
現將本發明的實施例敘述于后。
實施例一本實施例中抗磨合金鑄鐵的成分如下(重量％)C 1.90％，Mn 18.0％，V 1.0％，Cu 0.8％，Si 1.0％，P和S 0.1％，Fe余量。所采用的原料為生鐵、廢鐵、中碳錳鐵、電解銅、75％硅鐵和60％釩鐵。各原料的成分如下表所示
制備100公斤基體合金材料(生鐵+廢鋼+錳鐵)為準，各原料的配方和加入量如下生鐵32公斤，廢鋼44公斤，中碳錳鐵24公斤，以上述100公斤為基準，另加入電解銅0.7公斤，75％硅鐵0.6公斤，60％釩鐵0.7公斤。
首先將上述按規定稱取重量的生鐵、廢鋼、中碳錳鐵、電解銅放入具有氧化鎂爐襯的中頻感應電爐中熔煉，在達到澆鑄溫度1550℃時，即在澆鑄前再加入75％的硅鐵和60％的釩鐵，熔煉完畢后，即進入砂型模澆鑄成型，制成鄂氏破碎機固定齒板。
將本發明合金鑄鐵制成的固定齒板與一般高錳鋼制成的同種齒板進行破碎石英石的對比試驗，結果表明，本發明的合金鑄鐵齒板的使用壽命比一般高錳鋼齒板提高20-40％，而成本可降低10-20％。
權利要求
1.一種抗磨合金鑄鐵，其基體組織為奧氏體，碳化物呈斷網狀分布，其特征在于該合金鑄鐵的組成成分及重量百分比含量為C1.85-1.95％，Mn 17.0-19.0％，V0.8-1.0％，Cu0.5-1.0％，Si0.7-1.1％，P和S0.08-0.1％，Fe余量。
2.根據權利要求1所述的一種抗磨合金鑄鐵，其特征在于，該合金鑄鐵專用于制造鄂式破碎機的固定齒板。
3.根據權利要求1所述的一種抗磨合金鑄鐵的制造方法，其特征在于所采用的原料為生鐵、廢鋼、錳鐵、電解銅、硅鐵、釩鐵；首先將按規定稱取重量的生鐵、廢鋼、錳鐵、電解銅放入具有氧化鎂爐襯的中頻感應電爐中熔煉，在達到澆鑄溫度1530-1570℃時、即在澆鑄前再加入硅鐵、釩鐵，熔煉完畢后即可進入砂型模澆鑄成型。
全文摘要
本發明涉及一種抗磨合金鑄鐵及其制造方法，屬金屬合金材料制造技術領域。本發明的一種抗磨合金鑄鐵，其基體組織為奧氏體，碳化物呈斷網狀分布，其特征在于該合金鑄鐵的組成成分及重量百分比含量為C 1.85－1.95％，Mn 17.0－19.0％，V 0.8－1.0％，Cu 0.5－1.0％，Si 0.7－1.1％，P和S 0.08－0.1％，Fe余量。本發明的抗磨合金鑄鐵具有優越的抗磨性能，且不需要經過熱處理的合金鑄鐵材料。適用于中等沖擊載荷下的機械零部件的制作，如鄂式破碎機的齒板等，其沖擊功A
文檔編號C22C33/00GK1542154SQ20031010839
公開日2004年11月3日 申請日期2003年11月4日 優先權日2003年11月4日
發明者戚飛鵬, 何壽高, 張培林 申請人:上海大學