本發明涉及農機設備技術領域，具體涉及一種農機用合金鑄件及其制備工藝。
背景技術：
近年來，由于農業機械化的迅速發展，高耐磨鑄件應用不斷擴大，但國內農業機械化起步較晚，對農業機械耐磨件的研究較少、進步較慢，現有的農機零件大多硬度、強度較差，普遍使用壽命低，綜合成本高，影響了農業機械化發展水平。另外，一般高耐磨鑄鐵的韌性較差，在受力情況下，容易出現斷裂，斷口呈無纖維狀的脆性斷裂，時期應用受到限制。
技術實現要素：
針對上述存在的問題，本發明提出了一種農機用合金鑄件及其制備工藝，通過熔融、砂型鑄造、熱處理、噴涂等步驟制成，制得的鑄件具有良好的耐磨防腐性，力學性能顯著提高，且相較于傳統農機零件使用壽命延長了2-3倍。
為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：
一種農機用合金鑄件，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.8-2.9％、si8.8-12.5％、mn0.5-1％、ti3.6-3.8％、cu2.5-4.6％、稀土0.05-0.25％、余量為fe和不可避免的雜質。
優選的，所述合金鑄件還包括v0.2-1.1％、sn0.45-0.55％、b0-1％、zr0-1.4％、w0-0.6％。
優選的，所述稀土為釔、釤、釓、鈧、鈰中的任意一種與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的50-80％。
優選的，所述農機用合金鑄件采用砂型鑄造制備，具體砂型鑄造工藝步驟如下：
1)按配比稱取原料先在200-350℃條件下預熱2-3h，然后加入中頻熔煉爐中熔融成鐵水，備用；
2)將砂型模具在120-130℃條件下預熱10min，然后在內壁涂覆改性陶瓷基底，然后升溫至220-250℃繼續預熱20min，合箱澆注鐵水，得鑄件粗品；
3)將鑄件粗品進行固溶、時效處理，然后噴涂防腐層即可。
優選的，所述改性陶瓷基底為多晶莫來石短纖維改性多孔sic陶瓷，其中多晶莫來石短纖維添加量為多孔sic陶瓷質量的5-8％。
優選的，所述多晶莫來石短纖維長徑比為180，多孔sic陶瓷孔隙率為55-62％，平均孔徑為0.08-0.12μm。
優選的，步驟2)中澆注鐵水溫度為730-740℃。
優選的，步驟3)中固溶、時效處理具體為先在350℃保溫3-5h，然后在300℃保溫2-4h，再在80℃保溫12-15h，最后25-30℃保溫處理2-3天。
由于采用上述的技術方案，本發明的有益效果是：本發明通過熔融、砂型鑄造、熱處理、噴涂等步驟制成，采用合理的合金元素配比制得的鑄件具有良好的耐磨防腐性，力學性能顯著提高，且在澆注過程中對合金本體表面進行改性陶瓷基底的擴散共滲，進一步提高了鑄件的耐磨性和強硬度，同時，有效提高了韌性和屈服強度，且有利于提高與外層防腐層的結合性。制得的合金鑄件硬度大于45hrc，抗拉強度可達500mpa以上，屈服強度大于416mpa，斷后收縮率小于17.3％，磨損量小于38mg/h，耐酸性鹽霧(ph值為4.5的3.5％nacl)腐蝕速度小于0.92g/m2·h(以上數據通過本發明實施例測得)。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1：
一種農機用合金鑄件，其特征在于，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.85％、si8.8％、mn0.7％、ti3.6％、cu3.8％、稀土0.05％、余量為fe和不可避免的雜質。還包括v0.2％、sn0.48％、b0％、zr0.5％、w0.4％。其中，稀土為鈰與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的55％。
農機用合金鑄件采用砂型鑄造制備，具體砂型鑄造工藝步驟如下：
1)按配比稱取原料先在200-350℃條件下預熱2-3h，然后加入中頻熔煉爐中熔融成鐵水，備用；
2)將砂型模具在120-130℃條件下預熱10min，然后在內壁涂覆改性陶瓷基底，然后升溫至220-250℃繼續預熱20min，調節鐵水溫度為730-740℃，合箱澆注鐵水，得鑄件粗品；
3)將鑄件粗品進行固溶、時效處理，具體為先在350℃保溫3-5h，然后在300℃保溫2-4h，再在80℃保溫12-15h，最后25-30℃保溫處理2-3天，然后噴涂防腐層即可。
其中，所述改性陶瓷基底為多晶莫來石短纖維改性多孔sic陶瓷，其中多晶莫來石短纖維添加量為多孔sic陶瓷質量的5-8％，多晶莫來石短纖維長徑比為180，多孔sic陶瓷孔隙率為55-62％，平均孔徑為0.08-0.12μm。
實施例2：
一種農機用合金鑄件，其特征在于，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.8％、si11.6％、mn0.5％、ti3.7％、cu4.2％、稀土0.22％、余量為fe和不可避免的雜質。還包括v0.8％、sn0.45％、b0.4％、zr1.2％、w0.6％。其中，稀土為釔與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的80％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例3：
一種農機用合金鑄件，其特征在于，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.86％、si10.4％、mn0.8％、ti3.8％、cu2.5％、稀土0.25％、余量為fe和不可避免的雜質。還包括v1.1％、sn0.55％、b1％、zr0％、w0％。其中，稀土為釤與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的60％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例4：
一種農機用合金鑄件，其特征在于，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.9％、si9.8％、mn1％、ti3.6％、cu3％、稀土0.16％、余量為fe和不可避免的雜質。還包括v0.7％、sn0.5％、b0％、zr1.4％、w0.2％。其中，稀土為鈧與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的70％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例5：
一種農機用合金鑄件，其特征在于，所述合金鑄件包括以下百分含量組分制成：c2.83％、si12.5％、mn0.6％、ti3.6％、cu4.6％、稀土0.1％、余量為fe和不可避免的雜質。其中，稀土為釓與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質量的65％。
本實施例制備工藝同實施例1。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。