一種高鉻高碳鋼耐磨斗齒齒座的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵基合金的冶煉，特別涉及挖掘部件小型金屬件的冶煉，具體涉及冶煉一種高鉻高碳鋼并鑄造成耐磨斗齒齒座。
【背景技術】
[0002]斗齒是挖掘機上的重要部件，是易損件，由齒座和齒尖組成，二者靠銷軸連接。齒尖磨損失效的損壞可通過更換解決，但齒座作為齒尖的基座，對硬度、強度和耐磨性的要求更高，以保證工程作業的順利進行。
[0003]目前廣泛應用于斗齒的是高錳鋼，挖掘高硬度物料時受到高沖擊從而產生加工硬化，進而表現出較高的耐磨性，但是因軟物料不能使之充分加工硬化，導致耐磨性較差，甚至易發生脆斷，故不適合挖掘如煤炭、泥土等的軟物料。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種高鉻高碳鋼耐磨斗齒齒座，以便減少在使用中的磨損，特別是挖掘軟物料時的磨損，并承受齒尖帶來的受力損害。
[0005]為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案如下:
[0006]—種高鉻高碳鋼耐磨斗齒齒座，采用電弧爐熔煉鋼料，轉入精煉爐中調整鋼液組分比例后出鋼，所得鋼液經真空脫氣后金屬型鑄造，所得鑄件經包括水淬油冷淬火和高溫快冷回火的熱處理獲得成品件，所述鋼液組分按重量百分比包括1.3-1.5%的C，15-19%的 Cr,0.20-0.40%的 Mn，0.50-0.70%的 Mo，0.30-0.70%的 V，0.15-0.35%的 Ti，0.40-0.70% 的 Si，3.0-6.0% 的 Ni，0.5-1.5% 的 Cu，0.5-1.5% 的 W，S 控制在 0.02% 以下，P控制在0.03%以下，余量為Fe。
[0007]進一步地，所述電弧爐熔煉鋼料包括在爐底鋪設生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1600-1630°C，1.0-1.5h后扒渣并加入錳鐵、釩鈦鐵礦、白鎢砂、生石灰和螢石，15-20min后加入硅鐵和碳粉，轉入精煉爐中加入鉻粉、氧化鉬塊、鎳錠和銅粉，調整鋼液組分比例，出鋼溫度為1590-1610°C。
[0008]進一步地，所述鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1510-1550°C時在該真空氛內金屬型鑄造，待鑄件780-8300C時開型取件。
[0009]進一步地，所述開型取件后的鑄件在10_12kPa真空氛中以30-40°C /h升溫至1190-1220 °C并保溫1.0-1.5h，撤去真空條件后用80-90 °C的清水淬冷使鑄件溫度降至350-380°C，將鑄件轉入150-200°C的油浴中冷卻至等溫，取出后置鑄件于600-650°C待等溫后保溫1.0-1.5h，再用80-90°C的清水快速冷卻使鑄件溫度降至150-200°C并空冷至室溫。
[0010]優選地，所述鋼液組分按重量百分比包括1.3-1.5%的C，19%的Cr，0.20-0.40%的 Μη，0.50% 的 Μο，0.30% 的 V,0.15% 的 Ti,0.40-0.70% 的 Si，3.0% 的 Ni，0.5% 的 Cu，0.5%的W，S控制在0.02%以下，P控制在0.03%以下，余量為Fe。
[0011]本發明調整組分比例后的鋼液為過共析鋼，其中的鉻能夠提高鋼的淬透性及整體耐磨性，是用于配合之后的淬火工藝制作承受負荷、變形小、耐磨性高、紅硬性好材料的基礎。
[0012]扒渣后加入的錳鐵能夠起到初步脫氧、初步調整組分比例的作用，形成的MnO還可以增加之后加入的硅鐵的脫氧能力；加入的釩鈦鐵礦能通過釩起到增大鋼的強度、韌性和耐磨性的作用，并提供強脫氧性的鈦，另外鈦還具有消除鉻在晶界處貧化，提高抗蝕性的作用；鎢能夠提高鋼的耐磨性，并增加之后回火工藝的回火穩定性，鉬比鎢提高淬透性、回火穩定性的能力更強，并且能夠改善鋼的耐腐蝕性，在電弧爐加入白鎢砂后再在精煉爐中加入氧化鉬塊，能夠更有效地發揮作用。
[0013]加入鎳錠能夠通過鎳提高鋼的強度、抗機械疲勞性同時避免影響鋼的韌性和其他工藝性能，并且提高鋼的耐酸、堿、天候的腐蝕，配合使用銅粉能夠增加鋼的耐候性，擴展斗齒齒座鑄件的使用范圍、延長壽命。
[0014]鋼液溫度下降會在凝固過程中和凝固后放出溶解氣體，使金屬產生如氣孔的缺陷，降低金屬機械性能；鋼件在加熱過程中，由于與空氣相互作用，而使工件表面發生腐蝕；本發明在真空氛下對鋼液進行脫氣、對鑄件進行淬火前加熱，可以有效避免上述問題。
[0015]本發明淬火前的升溫速率能夠保證工件心部溫度上升至設定溫度前，工件表面溫度不至于過高而導致奧氏體晶粒粗大，影響下一步馬氏體化后鑄件的硬度和強度；水淬至350-380°C后轉入油中冷卻能夠有效地防止裂紋的產生；高溫快冷回火避免了回火脆性，能夠使鋼的強度、塑性、韌性的配合較為恰當，以滿足斗齒齒座對機械性能的要求。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1600-1630°C, 1.0h后扒渣并加入錳鐵、釩鈦鐵礦、白鎢砂、生石灰和螢石，15min后加入硅鐵和碳粉；
[0018]轉入精煉爐中，加入鉻粉、氧化鉬塊、鎳錠和銅粉，按重量百分比將鋼液組分調整為 1.3%的 C，15%的 Cr,0.20%的 Mn，0.50%的 Mo，0.30%的 V，0.15%的 Ti，0.40-0.70%的Si，3.0%的Ni，0.5%的Cu，0.5%的W，S控制在0.02%以下，P控制在0.03%以下，余量為Fe，比例檢測合格即可出鋼，出鋼溫度為1610°C ;
[0019]所得鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1550°C時在該真空氛內金屬型鑄造，待鑄件780-830°C時開型取件；
[0020]開型取件后的鑄件在10-12kPa真空氛中以30°C /h升溫至1190°C并保溫1.0h，撤去真空條件后用80-90°C的清水淬冷使鑄件溫度降至350-380°C，將鑄件轉入150_200°C的油浴中冷卻至等溫，取出后置鑄件于650°C待等溫后保溫1.0h，再用80-90°C的清水快速冷卻使鑄件溫度降至150-200°C并空冷至室溫即得成品件。
[0021]實施例2:
[0022]采用電弧爐熔煉鋼料，在爐底鋪設生石灰，加入煉鋼生鐵，通電起弧熔化至1600-1630°C, 1.5h后扒渣并加入錳鐵、釩鈦鐵礦、白鎢砂、生石灰和螢石，20min后加入硅鐵和碳粉；
[0023]轉入精煉爐中，加入鉻粉、氧化鉬塊、鎳錠和銅粉，按重量百分比將鋼液組分調整為 1.5%的 C，19%的 Cr,0.40%的 Mn，0.70%的 Mo，0.70%的 V，0.35%的 Ti，0.40-0.70%的Si，6.0%的祖，1.5%的Cu，1.5%的W，S控制在0.02%以下，P控制在0.03%以下，余量為Fe，比例檢測合格即可出鋼，出鋼溫度為1590°C ;
[0024]所得鋼液在10_12kPa真空氛下脫氣，待鋼液溫度下降至1510°C時在該真空氛內金屬型鑄造，