本發(fā)明涉及農(nóng)機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)機用合金鑄件及其制備工藝。
背景技術(shù)：
近年來，由于農(nóng)業(yè)機械化的迅速發(fā)展，高耐磨鑄件應(yīng)用不斷擴大，但國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械化起步較晚，對農(nóng)業(yè)機械耐磨件的研究較少、進步較慢，現(xiàn)有的農(nóng)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(nóng)業(yè)機械化發(fā)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(xiàn)斷裂，斷口呈無纖維狀的脆性斷裂，時期應(yīng)用受到限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種農(nóng)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(xué)性能顯著提高，且相較于傳統(tǒng)農(nóng)機零件使用壽命延長了2-3倍。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
一種農(nóng)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(zhì)。
優(yōu)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(yōu)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(zhì)量的50-80％。
優(yōu)選的，所述農(nóng)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(yù)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(yù)熱10min，然后在內(nèi)壁涂覆改性陶瓷基底，然后升溫至220-250℃繼續(xù)預(yù)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(yōu)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(zhì)量的5-8％。
優(yōu)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(yōu)選的，步驟2)中澆注鐵水溫度為730-740℃。
優(yōu)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(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)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(xué)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(jié)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(shù)據(jù)通過本發(fā)明實施例測得)。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1：
一種農(nóng)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(zhì)。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(zhì)量的55％。
農(nóng)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(yù)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(yù)熱10min，然后在內(nèi)壁涂覆改性陶瓷基底，然后升溫至220-250℃繼續(xù)預(yù)熱20min，調(diào)節(jié)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(zhì)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(nóng)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(zhì)。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(zhì)量的80％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例3：
一種農(nóng)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(zhì)。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(zhì)量的60％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例4：
一種農(nóng)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(zhì)。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(zhì)量的70％。
本實施例制備工藝同實施例1。
實施例5：
一種農(nóng)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(zhì)。其中，稀土為釓與鑭的混合物，其中鑭占稀土總質(zhì)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(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。