一种多元微合金化铬锰耐磨合金钢吸砂管及其制备方法

摘要

一种多元微合金化铬锰耐磨合金钢吸砂管及其制备方法，属于船用装备技术领域。采用电炉熔炼，在含铬高锰钢废料中，加入适量低碳铬铁、钨渣铁合金、固体Si₃N₄、钛铁、硅钙钡锶铁合金和低碳废钢，获得铬锰耐磨合金钢。为了细化晶粒和提高淬透性，还加入微量氮、钛、锆、镁、钙、钡、钇、铝等合金元素，经冶炼、铸造和热处理后的铬锰耐磨合金钢吸砂管，不仅生产成本低廉，且性能稳定，使用效果良好。

主权项

一种多元微合金化铬锰耐磨合金钢吸砂管的制备方法，其特征在于，采用电炉熔炼，具体制备工艺步骤是：①采用质量分数29～33％的含铬高锰钢废料、53～57％的Q235废钢、8.0～9.2％的低碳铬铁、3.5～4.0％的钨渣铁合金、0.8～1.2％的硅钙钡锶铁合金、0.30～0.40％的固体Si₃N₄、0.50～0.65％的钛铁和0.10～0.15％的金属铝配料；②先将质量分数53～57％的Q235废钢、8.0～9.2％的低碳铬铁、3.5～4.0％的钨渣铁合金和0.30～0.40％的固体Si₃N₄在中频感应电炉内加热熔化，Q235废钢、低碳铬铁、钨渣铁合金和固体Si₃N₄全部熔化后加入质量分数29～33％的含铬高锰钢废料，当炉内钢水温度达到1605～1625℃时，加入粒度为30～50mm、质量分数为0.8～1.2％的硅钙钡锶铁合金，保温5～8分钟后，加入质量分数0.10～0.15％的金属铝，继续保温2～3分钟后，加入粒度为30～50mm、质量分数为0.50～0.65％的钛铁，并将钢水温度升至1630～1648℃时出炉到钢包；③当钢水全部进入钢包后，往钢包内加入含氮、钛、锆、镁、钙、钡、钇、铝等合金元素的合金线，合金线的化学组成及其质量分数为2.0～2.5％Mg、3.5～4.5％N、6.0～8.0％Ti、6.0～8.0％Zr、5.5～6.8％Ca、2.8～3.6％Ba、6.0～7.5％Y、10.0～11.5％Al、余量为Fe及其不可避免的杂质元素，合金线直径φ5.5～7.0mm，合金线加入量占进入钢包内钢水质量分数的1.2～1.5％；④合金线全部熔化后，对钢包内的钢水进行搅拌和扒渣，当钢水温度降至1495～1520℃时，将钢水浇入铸型得到吸砂管铸件，当吸砂管铸件温度低于200℃时，从铸型中取出吸砂管铸件，对吸砂管铸件进行冒口切割，并进行清砂和打磨处理，然后将其重新加热至910～930℃，保温4～6小时后出炉，喷雾冷却吸砂管内壁，并使吸砂管内壁冷却速度控制在6～9℃/分钟，当吸砂管内壁温度降至320～380℃时，将吸砂管重新入炉加热至460～480℃，保温10～12小时后，炉冷至温度低于150℃后出炉空冷，即可获得多元微合金化铬锰耐磨合金钢吸砂管。