專利名稱：一種耐磨合金鋼的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵領(lǐng)域，特別涉及一種耐磨合金鋼的制備方法。
背景技術(shù)：
磨損是許多工業(yè)部門普遍存在并成為引起設(shè)備失效或材料破壞的一個(gè)重要原因， 同時(shí)其也消耗了大量的能源和材料。由耐磨合金鑄鋼制造的各種工程挖掘機(jī)和裝載機(jī)斗齒、各種耐磨輸送管道、各種破碎機(jī)錘頭和顎板、各種履帶板，由于處于高強(qiáng)度、惡劣氣候等工作條件，其磨損情況更加嚴(yán)重。目前的技術(shù)現(xiàn)狀是一類是強(qiáng)調(diào)材料的高韌性，一類是強(qiáng)調(diào)材料的抗磨性。而無(wú)法達(dá)到一個(gè)有效的統(tǒng)一，尤其是在用于室外礦山開采、挖掘等工程機(jī)械上的應(yīng)用。高錳鋼的耐磨性是有條件的，而且其屈服強(qiáng)度低、易于變形；低、中合金耐磨鋼具有較好的強(qiáng)韌性，低、 中沖擊載荷下的耐磨性優(yōu)于高錳鋼，但存在淬透性和淬硬性低的問(wèn)題，耐磨性較差；高鉻鑄鐵組織中含有超過(guò)20%的高硬度共晶碳化物，具有優(yōu)異的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生產(chǎn)成本高以及高溫?zé)崽幚硪鬃冃伍_裂的不足；普通白口鑄鐵和低合金白口鑄鐵碳化物硬度低，碳化物呈連續(xù)狀分布，脆性大，使用中易剝落甚至開裂。針對(duì)現(xiàn)狀，得到一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、強(qiáng)韌性高、淬透性與淬硬性好且無(wú)污染，同時(shí)保證在低溫環(huán)境中的良好工作，并在多工礦條件下中也能良好使用的耐磨合金鑄鋼已成為一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)人們也認(rèn)識(shí)到提供一種新的與耐磨合金鑄鋼的合金成分相適應(yīng)的熱處理工藝不僅是制造耐磨合金鑄鋼的技術(shù)環(huán)節(jié)，同時(shí)，合理的熱處理工藝也將對(duì)耐磨合金鑄鋼的機(jī)械性能具有積極的作用，使合金成分得到更有效的利用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種耐磨合金鋼的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下—種耐磨合金鋼的制備方法，其特征在于，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成C :0. 4 0. 6 %，B :1. 0 1. 2 %，Si :1. 8 2. 2 %，Cr :2. 4 2. 8 %，Mn 1. 3 1. 5%,Ce 0. 08 0. 12%,V 0. 2 0. 3%，Ti :0. 03 0. 15%,N 0. 005 0. 01%， P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量為Fe，所述的制備方法為①將廢鋼、硼鐵、硅鐵、鉻鐵和錳鐵，用廢石墨電極或生鐵調(diào)整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1580 1600°C左右，加入占鋼水質(zhì)量 0. 15% 0. 30%的鋁脫氧，而后出爐；②將鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵破碎至粒度小于15mm的小塊，經(jīng)180 200°C左右烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；③鑄件于960 980°C左右，奧氏體化2 4h后，直接在溫度為310 330°C左右的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間2 4h，隨后空冷至室溫，即得強(qiáng)韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明耐磨合金鋼通過(guò)添加B、V和N三種元素，可形成高硬度的鐵硼化合物，釩氮化合物，可明顯提高鋼硬度并改善鋼耐磨性。本發(fā)明所述耐磨合金鋼經(jīng)過(guò)上述熱處理后，其抗拉強(qiáng)度1300-1500MPa，屈服強(qiáng)度950_1050MPa，延伸率δ s 8_10%，V型缺口沖擊韌性 Akv35-40J，硬度52-56HRC。適于各種工程挖掘機(jī)和裝載機(jī)斗齒、各種耐磨輸送管道、各種破碎機(jī)錘頭和顎板、各種履帶板等部件的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種耐磨合金鋼的制備方法，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成 C 0. 4%, B 1. 2%, Si 1. 8%, Cr 2. 8%, Mn 1. 3%, Ce 0. 12%, V 0. 2%, Ti 0. 15%, N 0. 005%, P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量為Fe，所述的制備方法為①將廢鋼、硼鐵、硅鐵、鉻鐵和錳鐵，用廢石墨電極或生鐵調(diào)整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1580°C，加入占鋼水質(zhì)量0. 30 %的鋁脫氧，而后出爐；②將鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵破碎至粒度小于15mm的小塊，經(jīng)180°C烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；③鑄件于960°C，奧氏體化4h后，直接在溫度為310°C的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間4h，隨后空冷至室溫，即得強(qiáng)韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。實(shí)施例二一種耐磨合金鋼的制備方法，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成 C 0. 6%, B 1. 0%, Si 2. 2%, Cr :2. 4%, Mn :1. 5%, Ce :0. 08%, V :0. 3%, Ti :0. 03%, N 0.01%,P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量為Fe，所述的制備方法為①將廢鋼、硼鐵、硅鐵、鉻鐵和錳鐵，用廢石墨電極或生鐵調(diào)整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1600°C，加入占鋼水質(zhì)量0. 15%的鋁脫氧，而后出爐；②將鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵破碎至粒度小于15mm的小塊，經(jīng)200°C烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；③鑄件于980°C，奧氏體化2h后，直接在溫度為330°C的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間2h，隨后空冷至室溫，即得強(qiáng)韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。實(shí)施例三一種耐磨合金鋼的制備方法，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成 C 0. 5%, B 1. 1%, Si 2. 0%, Cr 2. 6%, Mn 1. 4%, Ce 0. 10%, V 0. 25%, Ti 0. 09%, N 0. 008%, P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量為Fe，所述的制備方法為①將廢鋼、硼鐵、硅鐵、鉻鐵和錳鐵，用廢石墨電極或生鐵調(diào)整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1590°C，加入占鋼水質(zhì)量0. 23 %的鋁脫氧，而后出爐；②將鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵破碎至粒度小于15mm的小塊，經(jīng)190°C烘干后，置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；CN 102534402 A
③鑄件于970°C，奧氏體化汕后，直接在溫度為320°C的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間3h，隨后空冷至室溫，即得強(qiáng)韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種耐磨合金鋼的制備方法，其特征在于，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成C :0· 4 0. 6%，B :1. 0 1. 2%，Si :1· 8 2. 2%，Cr :2· 4 2· 8%，Mn :1· 3 1. 5 %，Ce :0. 08 0. 12 %，V :0. 2 0. 3 %，Ti :0. 03 0. 15 %，N 0. 005 0. 01 %，P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量為Fe，所述的制備方法為①將廢鋼、硼鐵、硅鐵、鉻鐵和錳鐵，用廢石墨電極或生鐵調(diào)整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1580 1600°C左右，加入占鋼水質(zhì)量 0. 15% 0. 30%的鋁脫氧，而后出爐；②將鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵破碎至粒度小于15mm的小塊，經(jīng)180 200°C左右烘干后， 置于澆包底部，用包內(nèi)沖入法對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；③鑄件于960 980°C左右，奧氏體化2 4h后，直接在溫度為310 330°C左右的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間2 4h，隨后空冷至室溫，即得強(qiáng)韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐磨合金鋼的制備方法，所述耐磨合金鋼以重量百分比計(jì)由下列組份組成C0.4～0.6％，B1.0～1.2％，Si1.8～2.2％，Cr2.4～2.8％，Mn1.3～1.5％，Ce0.08～0.12％，V0.2～0.3％，Ti0.03～0.15％，N 0.005～0.01％，P＜0.05％，S＜0.05％，余量為Fe，所述的制備方法為①鋼水熔化、爐前調(diào)整成分合格后，將溫度升至1580～1600℃，加入占鋼水質(zhì)量0.15％～0.30％的鋁脫氧，而后出爐；②用鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵對(duì)鋼水復(fù)合變質(zhì)處理；變質(zhì)處理后將鋼水澆注成鑄件；③鑄件于960～980℃，奧氏體化2～4h后，直接在溫度為310～330℃的等溫鹽浴爐中進(jìn)行等溫淬火，保溫時(shí)間2～4h，隨后空冷至室溫。
文檔編號(hào)C22C33/04GK102534402SQ20121002035
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者楊學(xué)焦 申請(qǐng)人:楊學(xué)焦