一种耐高温耐腐蚀铸铁及其制备方法与流程

0.02-0.04％、稀土0.03-0.06％、余量为fe和不可避免的杂质；(2)、将废钢和铸造生铁放入电炉中加热至完全融化；(3)、按化学组成要求将石墨增碳剂、硅铁、铬铁、钼铁、钛铁加入电炉中加热至完全融化，调节铁水温度到1480-1500℃，取样分析成分；(4)、将锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒经预热后加入到铁水中，完全融化后保温5-10min；(5)、将孕育剂预热后加入铁水中进行孕育处理；(6)、浇注：预热铸模，将铁水注入铸模中，控制冷却速度，使得耐高温耐腐蚀铸铁的a型石墨占总石墨量的30％-50％，当铸件温度达到300-400℃时停机，取出铸件。
11.所述步骤(5)中的孕育剂为占铁水总质量0.5％的高钙钡孕育剂和0.15％的硫氧孕育剂。
12.所述步骤(5)中孕育剂预热至400-500℃，所述步骤(6)中铸模预热至350-450℃。
13.所述步骤(6)之后还包括热处理步骤：将铸件加热至680-710℃，保温1-2h，冷却至室温，再加热到800-850℃，保温1-2h，冷却至室温。
14.本发明采用两段式对铸件进行热处理，可以有效增强铸件的韧性和耐磨性能。
15.所述步骤(3)中取样分析成分为对碳、硅、铬、钼和钛元素含量进行分析。
16.本发明的有益效果在于：
17.1、本发明除(fe,cr)7c3共晶碳化物外，其他金属元素与c生产大量的高强度和硬度的二次碳化物，提升铸铁的耐磨性能和耐高温腐蚀性能；
18.2、本发明的步骤(4)中采用锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒对铁水进行复合处理，可以显著提高珠光体的含量、细化珠光体片层间距，提升铸铁的弹性模量和耐磨性能，从而促进铸铁耐高温腐蚀性能的提升；
19.3、本发明采用稀土颗粒对铁水进行复合处理，可以有效清除铁水中的有害杂质，提高致密性，提升铸铁的耐磨性能和耐高温腐蚀性能。
20.4、本发明通过将cr控制在合理的范围，使得cr能够最大程度地提升铸铁的耐磨性能和耐高温腐蚀性能。
21.5、本发明通过将cu的含量控制在0.5-0.6％，可以有效提高铸铁的耐酸性腐蚀性能。
具体实施方式
22.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
23.实施例1
24.一种耐高温耐腐蚀铸铁，包括下列质量百分比的组合：c 2.6％、si 3％、mn 1％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.1％、mo 0.25％、ti 0.05％、cu 0.5％、sn 0.02％、稀土0.03％、余量为fe和不可避免的杂质。
25.所述稀土是指ce、la和y以重力比1:1:1组成的混合物。
26.铁素体相与渗碳体相交替地析出而构成珠光体相，该珠光体相的片层间距小于2.5μm。
27.所述耐高温耐腐蚀铸铁包含a型石墨，a型石墨占总石墨量的30％。
28.本发明将a型石墨占总石墨量控制在30％-50％，能够有效提升铸铁对于酸性腐蚀
的耐高温腐蚀性能。
29.如上所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁的制备方法，包括以下步骤：(1)、按照耐高温耐腐蚀铸铁的化学组成要求配比其化学成分，c 2.6％、si 3％、mn 1％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.1％、mo 0.25％、ti 0.05％、cu 0.5％、sn 0.02％、稀土0.03％、余量为fe和不可避免的杂质；(2)、将废钢和铸造生铁放入电炉中加热至完全融化；(3)、按化学组成要求将石墨增碳剂、硅铁、铬铁、钼铁、钛铁加入电炉中加热至完全融化，调节铁水温度到1480-1500℃，取样分析成分；(4)、将锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒经预热后加入到铁水中，完全融化后保温5min；(5)、将孕育剂预热后加入铁水中进行孕育处理；(6)、浇注：预热铸模，将铁水注入铸模中，控制冷却速度，使得耐高温耐腐蚀铸铁的a型石墨占总石墨量的30％，当铸件温度达到300℃时停机，取出铸件。
30.所述步骤(5)中的孕育剂为占铁水总质量0.5％的高钙钡孕育剂和0.15％的硫氧孕育剂。
31.所述高钙钡孕育剂的成分为：si：95％，ca：2.0％，ba：2.0％，al《1.5％。
32.所述硫氧孕育剂的成分为：si：97％，ca：1.25％，al：1.25％，so 2
《1％。
33.所述步骤(5)中孕育剂预热至400-500℃，所述步骤(6)中铸模预热至350-450℃。
34.所述步骤(6)之后还包括热处理步骤：将铸件加热至680-710℃，保温1-2h，冷却至室温，再加热到800-850℃，保温1-2h，冷却至室温。
35.本发明采用两段式对铸件进行热处理，可以有效增强铸件的韧性和耐磨性能。
36.所述步骤(3)中取样分析成分为对碳、硅、铬、钼和钛元素含量进行分析。
37.实施例2
38.一种耐高温耐腐蚀铸铁，包括下列质量百分比的组合：c 2.7％、si 3.1％、mn 1.1％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.2％、mo 0.3％、ti 0.08％、cu 0.55％、sn 0.03％、稀土0.04％、余量为fe和不可避免的杂质。
39.所述稀土是ce2o3、la2o3、y2o3以重力比1:1:1组成的混合物。
40.铁素体相与渗碳体相交替地析出而构成珠光体相，该珠光体相的片层间距小于2.5μm。
41.所述耐高温耐腐蚀铸铁包含a型石墨，a型石墨占总石墨量的40％。
42.本发明将a型石墨占总石墨量控制在30％-50％，能够有效提升铸铁对于酸性腐蚀的耐高温腐蚀性能。
43.如上所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁的制备方法，包括以下步骤：(1)、按照耐高温耐腐蚀铸铁的化学组成要求配比其化学成分，c 2.7％、si 3.1％、mn1.1％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.2％、mo 0.3％、ti 0.08％、cu 0.55％、sn 0.03％、稀土0.04％、余量为fe和不可避免的杂质；(2)、将废钢和铸造生铁放入电炉中加热至完全融化；(3)、按化学组成要求将石墨增碳剂、硅铁、铬铁、钼铁、钛铁加入电炉中加热至完全融化，调节铁水温度到1480-1500℃，取样分析成分；(4)、将锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒经预热后加入到铁水中，完全融化后保温8min；(5)、将孕育剂预热后加入铁水中进行孕育处理；(6)、浇注：预热铸模，将铁水注入铸模中，控制冷却速度，使得耐高温耐腐蚀铸铁的a型石墨占总石墨量的40％，当铸件温度达到300-400℃时停机，取出铸件。
44.所述步骤(5)中的孕育剂为占铁水总质量0.5％的高钙钡孕育剂和0.15％的硫氧
孕育剂。
45.所述高钙钡孕育剂的成分为：si：97％，ca：1.0％，ba：2.0％，al《1.5％。
46.所述硫氧孕育剂的成分为：si：98％，ca：0.75％，al：0.75％，so 2
《1％。
47.所述步骤(5)中孕育剂预热至400-500℃，所述步骤(6)中铸模预热至350-450℃。
48.所述步骤(6)之后还包括热处理步骤：将铸件加热至680-710℃，保温1-2h，冷却至室温，再加热到800-850℃，保温1-2h，冷却至室温。
49.本发明采用两段式对铸件进行热处理，可以有效增强铸件的韧性和耐磨性能。
50.所述步骤(3)中取样分析成分为对碳、硅、铬、钼和钛元素含量进行分析。
51.实施例3
52.一种耐高温耐腐蚀铸铁，包括下列质量百分比的组合：c 2.8％、si 3.2％、mn 1.2％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.3％、mo 0.35％、ti 0.1％、cu 0.6％、sn 0.04％、稀土0.06％、余量为fe和不可避免的杂质。
53.所述稀土是指ce和la以重力比1:1组成的混合物。
54.铁素体相与渗碳体相交替地析出而构成珠光体相，该珠光体相的片层间距小于2.5μm。
55.所述耐高温耐腐蚀铸铁包含a型石墨，a型石墨占总石墨量的50％。
56.本发明将a型石墨占总石墨量控制在30％-50％，能够有效提升铸铁对于酸性腐蚀的耐高温腐蚀性能。
57.如上所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁的制备方法，包括以下步骤：(1)、按照耐高温耐腐蚀铸铁的化学组成要求配比其化学成分，c 2.8％、si 3.2％、mn1.2％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.3％、mo 0.35％、ti 0.1％、cu 0.6％、sn 0.04％、稀土0.06％、余量为fe和不可避免的杂质；(2)、将废钢和铸造生铁放入电炉中加热至完全融化；(3)、按化学组成要求将石墨增碳剂、硅铁、铬铁、钼铁、钛铁加入电炉中加热至完全融化，调节铁水温度到1480-1500℃，取样分析成分；(4)、将锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒经预热后加入到铁水中，完全融化后保温10min；(5)、将孕育剂预热后加入铁水中进行孕育处理；(6)、浇注：预热铸模，将铁水注入铸模中，控制冷却速度，使得耐高温耐腐蚀铸铁的a型石墨占总石墨量的50％，当铸件温度达到300-400℃时停机，取出铸件。
58.所述步骤(5)中的孕育剂为占铁水总质量0.5％的高钙钡孕育剂和0.15％的硫氧孕育剂。
59.所述高钙钡孕育剂的成分为：si：95％，ca：1.0％，ba：3.0％，al《1.5％。
60.所述硫氧孕育剂的成分为：si：97％，ca：1.25％，al：1％，so 2
《1％。
61.所述步骤(5)中孕育剂预热至400-500℃，所述步骤(6)中铸模预热至350-450℃。
62.所述步骤(6)之后还包括热处理步骤：将铸件加热至680-710℃，保温1-2h，冷却至室温，再加热到800-850℃，保温1-2h，冷却至室温。
63.本发明采用两段式对铸件进行热处理，可以有效增强铸件的韧性和耐磨性能。
64.所述步骤(3)中取样分析成分为对碳、硅、铬、钼和钛元素含量进行分析。
65.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：包括下列质量百分比的组合：c 2.6-2.8％、si 3-3.2％、mn 1-1.2％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.1-0.3％、mo 0.25-0.35％、ti 0.05-0.1％、cu 0.5-0.6％、sn 0.02-0.04％、稀土0.03-0.06％、余量为fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述稀土是指ce、la或y中的一种或多种,或者，稀土氧化物ce2o3、la2o3、y2o3中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：铁素体相与渗碳体相交替地析出而构成珠光体相，该珠光体相的片层间距小于2.5μm。4.根据权利要求1所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述耐高温耐腐蚀铸铁包含a型石墨，a型石墨占总石墨量的30％-50％。5.如权利要求1-4任一项所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、按照耐高温耐腐蚀铸铁的化学组成要求配比其化学成分，c 2.6-2.8％、si 3-3.2％、mn 1-1.2％、p＜0.1％、s＜0.9％、cr 0.1-0.3％、mo 0.25-0.35％、ti 0.05-0.1％、cu 0.5-0.6％、sn 0.02-0.04％、稀土0.03-0.06％、余量为fe和不可避免的杂质；(2)、将废钢和铸造生铁放入电炉中加热至完全融化；(3)、按化学组成要求将石墨增碳剂、硅铁、铬铁、钼铁、钛铁加入电炉中加热至完全融化，调节铁水温度到1480-1500℃，取样分析成分；(4)、将锰颗粒、铜颗粒、锡颗粒和稀土颗粒经预热后加入到铁水中，完全融化后保温5-10min；(5)、将孕育剂预热后加入铁水中进行孕育处理；(6)、浇注：预热铸模，将铁水注入铸模中，控制冷却速度，使得耐高温耐腐蚀铸铁的a型石墨占总石墨量的30％-50％，当铸件温度达到300-400℃时停机，取出铸件。6.根据权利要求5所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述步骤(5)中的孕育剂为占铁水总质量0.5％的高钙钡孕育剂和0.15％的硫氧孕育剂。7.根据权利要求5所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述步骤(5)中孕育剂预热至400-500℃，所述步骤(6)中铸模预热至350-450℃。8.根据权利要求5所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述步骤(6)之后还包括热处理步骤：将铸件加热至680-710℃，保温1-2h，冷却至室温，再加热到800-850℃，保温1-2h，冷却至室温。9.根据权利要求5所述的一种耐高温耐腐蚀铸铁，其特征在于：所述步骤(3)中取样分析成分为对碳、硅、铬、钼和钛元素含量进行分析。

技术总结
本发明涉及铸铁技术领域，具体涉及一种耐高温耐腐蚀铸铁及其制备方法，耐高温耐腐蚀铸铁，包括下列质量百分比的组合：C 2.6-2.8％、Si 3-3.2％、Mn 1-1.2％、P＜0.1％、S＜0.9％、Cr 0.1-0.3％、Mo 0.25-0.35％、Ti 0.05-0.1％、Cu 0.5-0.6％、Sn 0.02-0.04％、稀土0.03-0.06％、余量为Fe和不可避免的杂质。该耐高温耐腐蚀铸铁具有优异的耐磨性和耐高温腐蚀性能。蚀性能。


技术研发人员：刘国兵
受保护的技术使用者：华铸装备科技（广东）有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/10/19