專利名稱：一種高碳高釩耐磨鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨金屬材料，更具體地涉及一種高碳高f凡耐磨鋼。
背景技術(shù)：
高速鋼是高速工具鋼的簡(jiǎn)稱，是一種成分復(fù)雜的化合物，高速鋼除含有高的碳量 外，還有大量的W、Cr、V、Mo等合金成分；合金和碳元素形成了大量的碳化物，使高速鋼具有 高硬度、高紅硬性、高耐磨性和足夠的韌性，極大地提高了其切削速度，高速鋼的發(fā)明使切 削中碳鋼的速度由8m/min提高到大約30m/min ;因此帶來(lái)了機(jī)床工具行業(yè)的革命。隨著被加工材料的不斷變化及生產(chǎn)加工的需要，人們不斷改變高速鋼的成分，先 后出現(xiàn)了鈷高速鋼、高鑰高速鋼Ml、鎢鑰高速鋼M2、高碳高釩高速鋼、加硫易切削高速鋼、 超硬高速鋼M40系列。目前，高速鋼常用于鉆頭、絲錐、鋸條以及滾刀、插齒刀、拉刀等工具。高碳高釩高速鋼是近十多年來(lái)出現(xiàn)的一種新鋼種。高釩高速鋼不含W，同時(shí)加大碳 元素的含量，形成VC和V4C3，使高速鋼得到高的硬度和耐磨性。高釩高速鋼以釩為主要添 加元素，輔以鉻鑰等其他合金元素，充分利用釩碳化合物(VC)硬度高、形態(tài)好的特點(diǎn)來(lái)提高 材料的韌性及耐磨性。作為新一代耐磨材料，高釩高速鋼目前已被用于開(kāi)挖石方用風(fēng)鉆合 金鉆頭、破碎機(jī)錘頭、鉆井鉆機(jī)用鉆頭、球磨機(jī)襯板和轉(zhuǎn)子體等多種耐磨件。實(shí)踐證明，高釩耐磨合金的韌性比高鉻鑄鐵高，耐磨性是高鉻鑄鐵的3倍以上，裂 紋敏感性比高鉻鑄鐵低，性能價(jià)格比也高，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景，勢(shì)必替代高鉻鑄鐵， 成為新一代高耐磨材料的主流。該合金可大大提高耐磨部件的使用壽命和主機(jī)運(yùn)行效率， 完全可替代各種用于磨料磨損工況的耐磨鑄鐵類材料。用高釩耐磨合金制造的風(fēng)鉆合金鉆 頭、鉆井鉆機(jī)鉆頭、破碎機(jī)錘頭、軋鋼機(jī)導(dǎo)輪等，在農(nóng)用機(jī)械、建材、礦山、電力等行業(yè)有著廣 泛應(yīng)用，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種硬度高、耐磨性好的高碳高釩耐磨鋼，本發(fā)明所述的高碳 高釩耐磨鋼成分質(zhì)量百分比如下碳(C)2.0%-2. 6%,釩(V)8. 0%_9. 0%,鉻(Cr)5. 5%_6. 5%,鑰(Mo)2. 0%-3. 0%,鎳(Ni ) 0. 5%-l. 0%，鈮(Nb) 1. 0%-2. 0%，硅(Si)0. 4%-l. 0%，磷(P) < 0. 04%，硫(S) < 0. 04%，余量為 鐵(Fe)。碳(C)對(duì)鋼的強(qiáng)度、硬度、淬透性以及耐磨性都有非常重要的影響。碳是形成碳 化物的基本元素，碳的含量過(guò)低則碳化物少，耐磨性低，但是碳含量太高容易增大材料的脆 性，所以碳元素的含量要控制在一定范圍，綜合比較，碳含量控制在2. 0%-2. 6%。優(yōu)選地，碳 含量控制在2. 2%-2. 4%。釩(V)對(duì)高速鋼耐磨性的影響最為顯著，有利于MC型碳化物的形成，提高釩 的含量可獲得大量尺寸細(xì)小、彌散分布的顆粒狀MC型碳化物，從而提高高速鋼的耐磨 性。本發(fā)明的高碳高釩耐磨高速鋼中的釩含量控制在8. 0%-9. 0%。優(yōu)選地，釩含量控制在8. 4%-8. 7%o^r(Cr)(Fe, Cr)3C,
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權(quán)利要求
1.ー種高碳高釩耐磨鋼，其成分質(zhì)量百分比如下 碳 2. 0%-2. 6%,釩 8. 0%-9. 0%,鉻 5. 5%-6. 5%,鑰 2. 0%-3. 0%,鎳 O. 5%-1. 0%,鈮I.0%-2. 0%，硅 O. 4%-1. 0%，磷< O. 04%，硫< O. 04%，余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中碳含量為2.2%-2. 4%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中釩含量為8.4%-8. 7%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中鉻含量為5.8%-6. 3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中鑰含量為2.3%-2. 7%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中鎳含量為O.8%-0. 9%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中鈮含量為I.6%-1. 7%。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高碳高釩耐磨鋼，其中硅含量為O.7%-0. 9%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高碳高釩耐磨鋼，其成分質(zhì)量百分比為碳(C)2.0%-2.6%，釩(V)8.0%-9.0%，鉻(Cr)5.5%-6.5%，鉬(Mo)2.0%-3.0%，鎳(Ni)0.5%-1.0%，鈮(Nb)1.0%-2.0%，硅(Si)0.4%-1.0%，磷(P)＜0.04%，硫(S)＜0.04%，余量為鐵(Fe)。本發(fā)明提供的高碳高釩耐磨鋼，增加了鉬和釩的含量以取代鎢元素增加高速鋼的淬透性和耐磨性，同時(shí)又滿足了其力學(xué)的性能要求。
文檔編號(hào)C22C38/56GK102660714SQ20121018253
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者劉志強(qiáng), 尚顯光, 李朝紅, 王冠, 肖軟生, 鄭喜平 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)