專利名稱:一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料,尤其是一種用于冶金、采礦、水泥、陶瓷等行業(yè)的一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料及其制作方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中通過添加O. 4-0. 6%的Sb來提高鋼材料的強(qiáng)度,但因Sb帶有毒性,并且其熔點(diǎn)較低,在高溫環(huán)境下工作,容易揮發(fā),容易氧化等,并能夠使人中毒。因此選擇一種合金材料來代替含有Sb的合金就成為一種必要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料,通過添加Cu、Al和N元素,并限定各元素的含量和制作工藝,代替了原來的有毒元素Sb,并保持了其耐沖擊強(qiáng)度基本不變,機(jī)型性能和耐磨性得到了一定程度的提高。本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料,所述鋼材料化學(xué)組成為,以下皆為重量百分比C 0. 3-0. 4,Cr 1. 6-1. 8,Mn :1. 2-1. 4,Si :0. 2-0. 3,Mo :0. 2-0. 4,V :0. 01-0. 02,B O. 003-0. 006,Ti 0. 03-0. 08,Al :0. 2-0.4,Cu :0. 3-0. 6,N :0. 02-0. 04,RE :0. 1-0. 2,WO. 2-0. 4,S彡O. 01,P彡O. 01,余量為Fe和雜質(zhì)。優(yōu)選的方案為雜質(zhì)總含量彡O. I,其中Mg彡O. 01,Zn彡O. 01。優(yōu)選的方案為RE為Y和Ce,Y Ce = I 3。優(yōu)選的方案為Al : Cu彡I : 2。本發(fā)明還提供了一種制作高強(qiáng)度耐磨鋼材料的方法,主要由以下步驟組成(I)將鑄鐵和W元素置于真空感應(yīng)爐中熔煉,形成合金鋼;(2)將合金鋼和其它元素置于真空感應(yīng)爐中進(jìn)一步熔煉,調(diào)解各元素的比例,使得C 0. 3-0. 4,Cr 1. 6-1. 8,Mn 1. 2-1. 4,Si 0. 2-0. 3,Mo 0. 2-0. 4,V O. 01-0. 02,B 0. 003-0. 006,Ti 0. 03-0. 08,Al 0. 2-0. 4,Cu 0. 3-0. 6,N 0. 02-0. 04,RE O. 1-0. 2,W 0. 2-0. 4,S 彡 O. 01,P 彡 O. 01,余量為 Fe 和雜質(zhì);(3)將鋼水注入到磨具中,澆鑄成型。優(yōu)選的方案為雜質(zhì)總含量彡O. I,其中Mg彡O. 01,Zn彡O. 01。優(yōu)選的方案為RE為Y和Ce,Y Ce = I 3。優(yōu)選的方案為步驟(2)中,調(diào)解各元素比例,使得的Al : Cu彡I : 2。本發(fā)明的鋼材料與現(xiàn)有技術(shù)中添加Sb的鋼材料相比,耐沖擊強(qiáng)度基本持平,機(jī)械性能得到了一定的提高,尤其是加入的RE為Y和Ce,Y Ce = I 3的情況下,機(jī)械性能提高較大,韌性和耐磨性能都有提高。在制作工藝中先加入W,能使W充分融入鋼水中,增加其硬度。本發(fā)明的產(chǎn)品可以更安全的使用,可以廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、水泥、陶瓷等行業(yè),并且耐高溫和耐腐蝕。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例I下表為三個(gè)樣品,每個(gè)樣品中化學(xué)元素的含量如下
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料,所述鋼材料化學(xué)組成為,以下皆為重量百分比C:.O.3-0. 4,Cr 1. 6-1. 8,Mn :1. 2-1. 4,Si 0. 2-0. 3,Mo 0. 2-0. 4,V 0. 01-0. 02, B .0.003-0. 006,Ti 0. 03-0. 08,Al :0. 2-0. 4,Cu :0. 3-0. 6,N :0. 02-0. 04,RE :0. 1-0. 2,W .0.2-0. 4,S≤0· 01,P≤O. 01,余量為Fe和雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度耐磨鋼材料,其特征在于所述的雜質(zhì)總含量<O. 1,其中 Mg ( O. 01,Zn ( O. 01。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高強(qiáng)度耐磨鋼材料,其特征在于所述的RE為Y和Ce,Y Ce= 1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度耐磨鋼材料,其特征在于所述的Al: CuSl : 2。
5.一種制作高強(qiáng)度耐磨鋼材料的方法,主要由以下步驟組成 (1)將鑄鐵和W元素置于真空感應(yīng)爐中熔煉,形成合金鋼;(2)將合金鋼和其它元素置于真空感應(yīng)爐中進(jìn)一步熔煉,調(diào)解各元素的比例,使得 C 0. 3-0. 4,Cr 1. 6-1. 8,Mn 1. 2-1. 4,Si 0. 2-0. 3,Mo 0. 2-0. 4,V 0. 01-0. 02,B .O.003-0. 006,Ti 0. 03-0. 08,Al 0. 2-0. 4,Cu 0. 3-0. 6,N 0. 02-0. 04,RE 0. 1-0. 2,W .O.2-0. 4,S≤O. 01,P≤O. 01,余量為Fe和雜質(zhì); (3)將鋼水注入到磨具中,澆鑄成型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼的方法,其特征在于所述的雜質(zhì)總含量≤O. 1,其中Mg≤O. 01,Zn≤O. 01。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼的方法,其特征在于所述的RE為Y和 Ce,Y Ce = I 3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制作高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼的方法,其特征在于所述的步驟(2)中,調(diào)解各元素比例,使得的Al Cu≤I 2。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐磨鋼材料,通過添加Cu、Al和N元素,并限定各元素的含量和制作工藝,代替了原來的有毒元素Sb,并保持了其耐沖擊強(qiáng)度基本不變,機(jī)型性能和耐磨性得到了一定程度的提高。本發(fā)明的鋼材料與現(xiàn)有技術(shù)中添加Sb的鋼材料相比,耐沖擊強(qiáng)度基本持平,機(jī)械性能得到了一定的提高,尤其是加入的RE為Y和Ce,Y∶Ce=1∶3的情況下,機(jī)械性能提高較大,韌性和耐磨性能都有提高。在制作工藝中先加入W,能使W充分融入鋼水中,增加其硬度。本發(fā)明前產(chǎn)品可以更安全的使用,可以廣泛應(yīng)用于冶金、采礦、水泥、陶瓷等行業(yè),并且耐高溫和耐腐蝕。
文檔編號(hào)C22C33/04GK102876993SQ20121042060
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者章磊 申請(qǐng)人:章磊