一种适用于Cr12MoV的复合变质剂及其制备和使用方法与流程

　　本发明涉及一种铸钢变质剂，具体的说是一种适用于cr12mov的复合变质剂及其制备和使用方法。

　　背景技术：

　　cr12mov是典型的冷作模具钢，其淬透性、淬火回火的硬度、耐磨性、强度都很高。常用来制作形状复杂、工作条件繁重的各种冷冲模具和工具，如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板深拉伸模、圆锯、标准工具和量规、螺纹滚模等。

　　cr12mov属于高碳高铬莱氏体钢，碳化物含量高，约占20%，且常呈带状或网状不均匀分布，偏析严重，而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况,严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响,尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大，往往成为冲击断裂、疲劳断裂的策源地。因此通过添加可以细化晶粒、提高材料冲击韧性的复合变质剂来避免上述不良状况的产生不失为最经济实惠、效果显著的手段。

　　技术实现要素：

　　本发明目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种适用于cr12mov的复合变质剂及其制备和使用方法，通过在cr12mov铸造过程中添加本发明所制备的复合变质剂，克服了生产中所出现的cr12mov碳化物网状分布不均匀、晶粒较大等问题。

　　本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

　　一种适用于cr12mov的复合变质剂，各原料的重量份数含量如下：la（镧）8~10份、ce（铈）8~10份、纳米tin（氮化钛）12~16份、纳米bn（氮化硼）1.0~1.2份、zn（锌）4~6份、mg（镁）4~6份、al（铝）2~4份、si（硅）16~20份、含k（钾）量为6~8wt%的矿粉30~35份和含na（钠）钠量为4~6wt%的矿粉15~20份。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的制备方法，按照重量份数取各原料，进行混合后，球磨至直径0.15~0.2mm颗粒状，采用滚筒混合均匀，施加压力压制成直径8~10mm、高度10~12mm的块状即获得适用于cr12mov用复合变质剂。

　　所述采用滚筒混合均匀的转速为30~40转/分钟，时间为1~1.2小时。

　　所述施加压力，压力为6.5~8t/cm2。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的使用方法，按照每吨钢液6kg的添加量添加适用于cr12mov的复合变质剂，将适用于cr12mov的复合变质剂放在浇包底部，覆盖少量铁削然后压实，冲入熔融钢液即可完成变质剂的添加。

　　有益效果是：

　　1、本发明适用于cr12mov的复合变质剂，所用原料原材料市场流通广泛，易于购买；制作工艺简单；制作流程短；方便工业化生产。

　　2、本发明适用于cr12mov的复合变质剂，经试验和实践验证，可细化晶粒、减少偏析、提高制品的冲击韧性。

　　具体实施方式

　　以下实施例对本发明做进一步说明，并不对本发明有任何的限定。

　　实施例1

　　一种适用于cr12mov的复合变质剂，各原料的重量份数含量如下：la8份、ce8份、纳米tin12份、纳米bn1.0份、zn4份、mg4份、al2份、si16份、k含量为6~8wt%的矿粉30份和na含量为4~6wt%的矿粉15份。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的制备方法，按照重量份数取各原料，进行混合后，球磨至直径0.15mm颗粒状，采用滚筒混合均匀，施加压力压制成直径8mm、高度10mm的块状即获得适用于cr12mov用复合变质剂。

　　所述采用滚筒混合均匀的转速为30转/分钟，时间为1.2小时。

　　所述施加压力，压力为6.5t/cm2。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的使用方法，按照每吨钢液6kg的添加量添加适用于cr12mov的复合变质剂，将适用于cr12mov的复合变质剂放在浇包底部，覆盖少量铁削然后压实，冲入熔融钢液即可完成变质剂的添加。

　　实施例2

　　一种适用于cr12mov的复合变质剂，各原料的重量份数含量如下：la10份、ce10份、纳米tin16份、纳米bn1.2份、zn6份、mg6份、al4份、si20份、k含量为6~8wt%的矿粉35份和na含量为4~6wt%的矿粉20份。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的制备方法，按照重量份数取各原料，进行混合后，球磨至直径0.2mm颗粒状，采用滚筒混合均匀，施加压力压制成直径10mm、高度12mm的块状即获得适用于cr12mov用复合变质剂。

　　所述采用滚筒混合均匀的转速为40转/分钟，时间为1小时。

　　所述施加压力，压力为8t/cm2。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的使用方法，按照每吨钢液6kg的添加量添加适用于cr12mov的复合变质剂，将适用于cr12mov的复合变质剂放在浇包底部，覆盖少量铁削然后压实，冲入熔融钢液即可完成变质剂的添加。

　　实施例3

　　一种适用于cr12mov的复合变质剂，各原料的重量份数含量如下：la9份、ce9份、纳米tin13份、纳米bn1.1份、zn5份、mg5份、al3份、si18份、k含量为6~8wt%的矿粉30~35份和na含量为4~6wt%的矿粉18份。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的制备方法，按照重量份数取各原料，进行混合后，球磨至直径0.18mm颗粒状，采用滚筒混合均匀，施加压力压制成直径9mm、高度11mm的块状即获得适用于cr12mov用复合变质剂。

　　所述采用滚筒混合均匀的转速为36转/分钟，时间为1.1小时。

　　所述施加压力，压力为7t/cm2。

　　所述适用于cr12mov的复合变质剂的使用方法，按照每吨钢液6kg的添加量添加适用于cr12mov的复合变质剂，将适用于cr12mov的复合变质剂放在浇包底部，覆盖少量铁削然后压实，冲入熔融钢液即可完成变质剂的添加。

　　相关试验：

　　试验1~3中首先配制20kg本发明所述的复合变质剂。分别称取2kg稀土镧、2kg稀土铈、1kg金属zn、1kg金属mg、0.6kg金属al、3.6kg结晶硅、k含量为6~8wt%的矿粉7kg、na含量为4~6wt%的矿粉2.8kg。将上述物料分别用球磨机研磨成直径为0.15~0.2mm颗粒状（交货状态为直径0.15~0.2mm颗粒状的zn、al、mg除外）备用；将上述所有物料倒入容量为50kg、转速30~40转/分钟的滚筒充分混合1.2小时；用立式压机施加6.5~8t/cm2的压力，通过成型模具将上述混合均匀的物料压制成直径8~10mm、高度10~12mm的块状备用。

　　试验一制作汽车模具镶块9件共计560kg，使用上述变质剂3kg；试验二制作切边模具一套共计980kg，使用上述变质剂5.88kg；试验三制作螺纹滚模三套共计360kg，使用上述变质剂2.16kg；试验一、二、三零件化学成分化验结果如表1所示。对上述三个试验零件均采用960℃油淬、180℃两次回火工艺进行热处理，零件表面硬度均大于hrc58。分别在上述试验零件本体取v型缺口试样进行夏比冲击实验和晶粒度分析，实验结果如表2所示：

　　表1：试验零件本体化学元素含量（份）

　　表2：试验零件本体取样力学性能及晶粒度表