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，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，Hf :0. 01-0. 03，W O. 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，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，Hf 0. 01-0. 03，W O. 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，B :0. 003-0. 006，Ti O.03-0. 08，Al 0. 2-0. 4，Cu :0. 3-0. 6，N :0. 02-0. 04，RE :0. 1-0. 2，Hf :0. 01-0. 03，W O.2-0. 4，S≤O. 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，B 0. 003-0. 006，Ti O.03-0.08，Al 0. 2-0.4，Cu 0. 3-0.6，N0. 02-0.04，RE 0. 1-0.2，Hf 0. 01-0.03，WO.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。
文檔編號(hào)C22C38/32GK102876995SQ20121042063
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