專利名稱：一種耐磨合金鋼的制備方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵領域，特別涉及一種耐磨合金鋼的制備方法。
背景技術：
磨損是許多工業部門普遍存在并成為引起設備失效或材料破壞的一個重要原因， 同時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和裝載機斗齒、各種耐磨輸送管道、各種破碎機錘頭和顎板、各種履帶板，由于處于高強度、惡劣氣候等工作條件，其磨損情況更加嚴重。目前的技術現狀是一類是強調材料的高韌性，一類是強調材料的抗磨性。而無法達到一個有效的統一，尤其是在用于室外礦山開采、挖掘等工程機械上的應用。高錳鋼的耐磨性是有條件的，而且其屈服強度低、易于變形；低、中合金耐磨鋼具有較好的強韌性，低、 中沖擊載荷下的耐磨性優于高錳鋼，但存在淬透性和淬硬性低的問題，耐磨性較差；高鉻鑄鐵組織中含有超過20%的高硬度共晶碳化物，具有優異的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生產成本高以及高溫熱處理易變形開裂的不足；普通白口鑄鐵和低合金白口鑄鐵碳化物硬度低，碳化物呈連續狀分布，脆性大，使用中易剝落甚至開裂。針對現狀，得到一種生產工藝簡單、成本低、強韌性高、淬透性與淬硬性好且無污染，同時保證在低溫環境中的良好工作，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技術問題。同時人們也認識到提供一種新的與耐磨合金鑄鋼的合金成分相適應的熱處理工藝不僅是制造耐磨合金鑄鋼的技術環節，同時，合理的熱處理工藝也將對耐磨合金鑄鋼的機械性能具有積極的作用，使合金成分得到更有效的利用。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種耐磨合金鋼的制備方法。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下—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整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至1580 1600°C左右，加入占鋼水質量 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180 200°C左右烘干后，置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水復合變質處理；變質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行等溫淬火，保溫時間2 4h，隨后空冷至室溫，即得強韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。
本發明的有益效果為本發明耐磨合金鋼通過添加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。本發明所述耐磨合金鋼經過上述熱處理后，其抗拉強度1300-1500MPa，屈服強度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和裝載機斗齒、各種耐磨輸送管道、各種破碎機錘頭和顎板、各種履帶板等部件的應用。
具體實施例方式實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整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至1580°C，加入占鋼水質量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180°C烘干后，置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水復合變質處理；變質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的等溫鹽浴爐中進行等溫淬火，保溫時間4h，隨后空冷至室溫，即得強韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。實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整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至1600°C，加入占鋼水質量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200°C烘干后，置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水復合變質處理；變質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的等溫鹽浴爐中進行等溫淬火，保溫時間2h，隨后空冷至室溫，即得強韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。實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整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至1590°C，加入占鋼水質量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190°C烘干后，置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水復合變質處理；變質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的等溫鹽浴爐中進行等溫淬火，保溫時間3h，隨后空冷至室溫，即得強韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產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，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
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整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至1580 1600°C左右，加入占鋼水質量 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180 200°C左右烘干后， 置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水復合變質處理；變質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行等溫淬火，保溫時間2 4h，隨后空冷至室溫，即得強韌性和耐磨性好耐磨合金鋼。
全文摘要
本發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、爐前調整成分合格后，將溫度升至1580～1600℃，加入占鋼水質量0.15％～0.30％的鋁脫氧，而后出爐；②用鈰基稀土、鈦鐵和釩鐵對鋼水復合變質處理；變質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℃的等溫鹽浴爐中進行等溫淬火，保溫時間2～4h，隨后空冷至室溫。
文檔編號C22C33/04GK102534402SQ20121002035
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者楊學焦 申請人:楊學焦