[其他]硬質(zhì)耐磨鐵合金

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000002537
• 申請日: 1986-10-27
• 公開（公告）號: CN86102537B
• 公開（公告）日: 1987-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐千根;王為正
• 申請（專利權(quán)）人: 上海永新機(jī)械工藝咨詢服務(wù)公司
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 夏永興;黃瑞文

一種硬質(zhì)耐磨鐵合金，其化學(xué)成分按重量百分比為，碳２．５－３，錳０．５－１．３，硅０．３－１．３，鉻２５．０－３０．０，鉬２．０－２．５，釩０．４－１．０，硼３．０－４．０，硫、磷小于０．０５，其余為鐵。將這種鐵合金放入需復(fù)合內(nèi)壁襯里的管狀工件內(nèi)，加熱使鐵合金重熔并旋轉(zhuǎn)工件，進(jìn)行熔化合金與工件的離心復(fù)合，得到具有耐磨耐腐蝕表層的機(jī)械器件。這種鐵合金襯里特別適用接觸硫磺的油井和石油化工設(shè)備。

本發(fā)明是一種鐵合金，是一種具有高硬度和高耐磨性能的鐵合金材料，它的使用又涉及雙金屬材料的固態(tài)-液態(tài)、復(fù)合技術(shù)。這種鐵合金適用于制作泥漿泵缸套內(nèi)襯，塑料擠壓機(jī)、注射機(jī)的料筒內(nèi)襯以及石油化工用的分解還原設(shè)備和混合設(shè)備的內(nèi)襯，這種材料還具有很好的抗硫磺所引起的腐蝕性能，特別適用油井和石油加工設(shè)備。

目前，為滿足對機(jī)械工程器件的耐磨、耐腐蝕性能要求，在器件的工作表面襯復(fù)性能優(yōu)良的合金材料已是廣泛采用的一種技術(shù)，襯復(fù)材料不同，性能也就不同，就鐵合金而言，成分不同，制備方法不同，其性能和功效也就不一樣。如美國專利US2046913的一種含0.2-6%鎳，2-4%碳，0.2-0.5%硼的鐵合金，就是一種耐磨鐵合金的實(shí)例，但其抗腐蝕性能就不如本發(fā)明的鐵合金優(yōu)良。此外，本發(fā)明鐵合金不含我國缺少的鎳成分，本發(fā)明把這種鐵合金用固態(tài)-液態(tài)復(fù)合技術(shù)，與基體材料復(fù)合過程中所形成過渡層，具有一定的硬度和韌性，可避免與基體金屬分離、剝落的現(xiàn)象發(fā)生。

本發(fā)明的目的是為上述器件提供一種耐磨耐腐蝕的鐵合金材料，其熔煉制備和與基體材料結(jié)合的方法，并給出了質(zhì)量檢查的金相組織照片。

現(xiàn)對本發(fā)明的內(nèi)容及實(shí)施方法，結(jié)合金相照片加以說明。

圖1是這種鐵合金材料在重熔復(fù)合到基體材料以前的原始金相組織照片。圖2是這種鐵合金作為一種內(nèi)襯材料，與基體材料在經(jīng)過重熔復(fù)合以后的金相組織照片，圖3是圖2的放大4倍照片。本發(fā)明的鐵合金材料的化學(xué)成分按重量百分比為：碳2.5-3，錳0.5-1.3，硅0.3-1.3，磷小于0.05，硫小于0.05，鉻25.0-30.0，鉬2.0-2.5，釩0.4-1.0，硼3.0-4.0，鐵總量為100的余量，磷和硫都屬于雜質(zhì)，其含量越小越好。這一化學(xué)成分組成的鐵合金，其硬度為洛氏硬度HRC60-70，高于一般工具鋼的硬度。

這種鐵合金之所以能有如此高的硬度和耐磨抗腐蝕性能，是因?yàn)楹凶銐蛄康你t-硼化物-碳化物，使合金元素在重熔和復(fù)合過程中由于燒損和擴(kuò)散所造成的損失，能夠得到一定的補(bǔ)充，從圖2和圖3中可以看到這種襯里合金復(fù)合層與基體材料的交界處，由于金屬的擴(kuò)散，形成一個(gè)由貝氏體組成的擴(kuò)散過渡層，至于襯里合金層的金相組織，則主要是層片狀的馬氏體或貝氏體和硼化物、碳化物等。

上述重熔復(fù)合界面附近由貝氏體組成的擴(kuò)散過渡層，由于同時(shí)具有一定的硬度和韌性，所以襯里合金層剝落的可能性便可以完全避免或減至最少限度。襯里合金層的金相組織因?yàn)槭邱R氏體-碳化物-硼化物組織，（若工件尺寸大，冷卻速度低，就有部分貝氏體），所以同時(shí)具有一定的硬度和韌性。

這種鐵合金主要用于各種需要具有高硬度和高耐磨性能的工件，它既可以復(fù)合于管壁的內(nèi)表面，又可復(fù)合于圓筒狀工件的外表面。采用這種鐵合金作為管狀工件內(nèi)表面復(fù)合層的工藝是：先將一定量的粒狀或塊狀鐵合金，放入管狀工件內(nèi)部，再將管件兩端用鐵板焊接封住，然后將工件進(jìn)行中頻感應(yīng)加熱，加熱至1300℃左右，使管件內(nèi)鐵合金完全熔化，即把工件放到離心機(jī)上使之旋轉(zhuǎn)，待工件冷卻到850℃后，停止旋轉(zhuǎn)，使其緩慢冷卻，最后將兩端封蓋切除，對內(nèi)外圓表面進(jìn)行精加工。