公开/公告号CN1103435A
专利类型发明专利
公开/公告日1995-06-07
原文格式PDF
申请/专利权人 鞍山钢铁公司;鞍山钢铁公司钢铁研究所;
申请/专利号CN93115938.5
申请日1993-12-01
分类号C22C37/04;C22C37/10;F27B21/02;
代理机构鞍山钢铁公司专利事务所;
代理人李玲
地址 114021 辽宁省鞍山市铁西区
入库时间 2023-12-17 12:35:46
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
1999-01-20
专利权的终止未缴年费专利权终止
专利权的终止未缴年费专利权终止
1996-12-18
授权
授权
1995-10-25
实质审查请求的生效
实质审查请求的生效
1995-10-18
实质审查请求的生效
实质审查请求的生效
1995-06-07
公开
公开
本发明中硅低合金耐热球铁篦条属低合金耐热球铁。
目前,国内外使用耐热铸铁大都是采用含碳量2.5~3.5%,硅含量为3.5~6.0%,其余加入少量的其它元素,如Cr,Mo,Al,Mg等,这些耐热铸铁具有较高的抗高温氧化性能,且在高温及变温下具有较好的高强度和耐热疲劳性能。如沈阳飞机制造公司89年11月7日申请的“低铬中硅钼铁素体球墨铸铁”,其化学成分为C2.0~3.0%,Si4.5~6.0%,Cr0.2~0.4%,余下为Mn,Mo等少量合金元素,此种材料适于做耐高温模具材料。在冶金行业中,烧结机上的台车篦条经常在高温及变温下使用,目前常用的材料有26Cr、18Cr、铸铁、中硅及硅铝系耐热球铁等。高合金铸铁、铸钢篦条一般用于现代化的大型烧结机台车上,其寿命较长,通常为19~36个月,但价格昂贵成本高,并且在使用中存在脆断现象。而一般中、小型烧结机台车篦条大多采用铸铁,耐热球铁等,它们的化学成分大都为C2.4~3.0%;Mn<0.7%,其中Si的含量均在6.0%以下。这些材料虽然价格低,但寿命较短,其使用寿命为10个月左右。
本发明的目的在于研究出一种使用寿命长,制造成本低的新的烧结机台车篦条。
新的烧结台车篦条的特点是增加了篦条中的抗氧化元素的含量,并通过多元微合金化提高篦条的综合性能。特别是提高了Si的含量。硅是提高抗氧化性能的主要元素,材料的抗氧化性能随Si的增加而提高,但随着Si含量的增加材料的脆性也增加。目前普通中硅球铁的硅含量为6.0%以下,而本发明的新材料中,硅的含量可高达7.8%,这也是它的一个突出特点。除了保证本发明中硅低合金耐热球铁篦条具有高的抗氧化性能,还要保证它具有良好的强韧性,其设计成分中除增大了硅的含量,同时添加了其他的微合金元素,如Cr,Mo,Al,Ba等,该发明的具体成分如下(重量百分比):C2.50~2.90;Si6.50~7.80;Mn0.20~0.35;P0.03~0.05;S0.03~0.05;Mg0.012~0.040;Xt0.035~0.055;Cr0.30~0.50;Mo0.30~0.50;Al0.12~0.50;Ba0.005~0.070,余下为Fe。其中Si的最佳含量为6.70~7.20%。
本发明的篦条材料可用中频感应电炉冶炼也可由冲天炉冶炼。其球化处理与一般球铁相同,即采用冲入法。球化处理温度即出钢温度,约为1450~1500℃,最佳球化处理温度为1470℃左右。球化剂使用的是稀土硅镁合金,即6#合金,用量为铁水总量的0.8%,粒度为5mm。本发明篦条采用金属模浇注,浇注温度约为1350℃,热脱模。为进一步提高其抗氧化性能,篦条在窑式炉内在780~800℃经4~5小时退火处理,最后,可获得单一的铁素体基体组织及均匀分布的石墨球。
本发明的低合金中硅耐热球铁篦条,从经济和寿命两方面看,成分设计合理,因而使该篦条具有良好的综合性能,特别是具有良好的抗氧化性能。具体性能如下:
1.具有良好的抗氧化性能;
从实际使用的篦条计算,使用温度850~200℃,使用时间为10~16个月,氧化失重为:0.0213~0.1035g/M2·h。18Cr在900℃使用温度,使用时间为500小时,其氧化失重为:0.0199~0.1181g/M2·h;原铸铁篦条和本发明篦条在同一烧结台车上使用四个月后,原铸铁篦条失重0.5kg(原重为3kg),新发明篦条外形完好如初,称重结果,几乎没失重。因此可以看出,本发明篦条的耐热性和抗氧化性能已达到高合金18Cr的抗氧化性能,而大大优于原铸铁篦条。
2.具有良好的耐热冲击性能即具有较好的热耐疲劳性。
在10~16个月使用中,经850~200℃的反复冷热循环,未发现一根篦条出现断裂现象。
3.具有良好的高温强度。
在750℃下,δo为200~220MPa。
4.具有良好的高温冲击性能。
在750~850℃下,冲击功为22~60AKJ。
5.常温硬度(HB):330~350。
6.常温抗拉强度(MPa):δo为360~380。
7.抗生长性能(%):750℃时:0.030~0.035。
本发明的中硅低合金耐热球铁篦条,自1990年9月份在鞍钢东鞍山烧结厂烧结机组上试验,前后两次共二年多,共试验74吨篦条,其实施例篦条的化学成分、性能如下:
实施例1
1)化学成分(重量%)
成分 C Si Mn P S Mg
含量 2.70 7.46 0.21 0.045 0.042 0.024
成分 Xt Cr Mo Al Ba Fe
含量 0.038 0.42 0.39 0.20 0.005 剩余
2)抗氧化性能:在850~200℃,使用10个月,氧化失重为0.0316g/M2·h。
3)耐热冲击和热耐疲劳性能。
经在烧结机上使用10个月,在820~200℃反复冷热循环,未发现一根篦条有断裂现象。
4)高温强度:
在750℃下δo为208MPa。
5)高温冲击性能:
在750~850℃下,冲击功为36AKJ。
6)常温硬度(HB)为338。
7)常温抗拉强度为372MPa。
8)抗生长性能(%),750℃时为0.032。
实施例2
1)化学成分(重量%)
成分 C Si Mn P S Mg
含量 2.78 6.86 2.29 0.036 0.035 0.030
成分 Xt Cr Mo Al Ba Fe
含量 0.042 0.45 0.46 0.30 0.035 剩余
2)抗氧化性能:在850~200℃,使用16个月,氧化失重为0.0428g/M2·h。
3)耐热冲击和热耐疲劳性能。
经在烧结机上使用16个月,在820~200℃反复冷热循环,未发现一根篦条有断裂现象。
4)高温强度:
在750℃下δo为212MPa。
5)高温冲击性能:
在750~850℃下,冲击功为42AKJ。
6)常温硬度(HB)为340。
7)常温抗拉强度为370MPa。
8)抗生长性能(%),750℃时为0.031。
机译: 是低合金,在高温耐热钢中强度优异
机译: 在焊接热影响区中具有优异的高温蠕变强度的低合金铁素体耐热钢
机译: 硅和锰含量增加的低合金抗焦化钢在炼油和石化应用中的用途以及新型钢成分