CN102367558B

CN102367558B - 一种泵用含硼低合金耐磨钢

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Publication number: CN102367558B
Application number: CN201110324456.XA
Authority: CN
Inventors: 刘军; 邹英杰; 张启良
Original assignee: Shandong Shuanglun Co Ltd
Current assignee: Shandong Shuanglun Co Ltd
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2031-10-24
Also published as: CN102367558A

Abstract

本发明涉及金属铸造材料技术领域，具体地说是一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分（wt<b>.</b>？%）为：C，0.33；Mn，1.20；Si，1.30；Cr，1.35；Mo，0.30；Ni，0.40；N，0.05；B，0.002～0.0025；Y，0.002～0.003；其余为Fe和不可避免的杂质，本发明泵用含硼低合金耐磨铸钢件用树脂砂造型，铸件经淬火＋回火的热处理后得到强度、硬度高，组织和性能优良的泵用含硼多元低合金耐磨铸钢。本发明具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低等优点。

Description

一种泵用含硼低合金耐磨钢

技术领域

本发明涉及金属铸造材料技术领域，具体地说是一种泵用含硼低合金耐磨钢。

背景技术

泵是应用非常广泛的通用机械，其应用领域十分广阔，凡是有液体流动之处，几乎都有泵在工作。据不同国家统计，泵的耗电量都约占总发电量的1/5，可见提高泵技术水平对节约能耗具有重要意义。泵用材料的发展水平代表了泵制造水平的高低，材料选用直接受制于输送介质的种类、温度高低、泵压力大小、泵内件的受力状态等因素，影响泵的性能和使用寿命。而磨损作为引起泵失效的一个重要原因，也是造成经济损失最多的问题之一。目前广泛使用的泵用耐磨金属材料主要有各种耐磨合金钢和白口耐磨铸铁，前者韧性好，但存在强度和硬度低、耐磨性差的不足，后者具有高硬度和耐磨性，但脆性较大，使用中易剥落甚至开裂的不足。因此，开发生产工艺简单、生产成本低廉、强度和韧性高、淬透性和淬硬性好的新一代泵用耐磨金属材料，在磨料磨损工况下取代目前广泛使用的普通耐磨材料，来减少金属磨损对泵造成的损失，无疑对国民经济建设有着十分重要的意义。

国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。从整体上看，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。美国、加拿大等国，在上世纪70年代，随着电铲、球磨机等采选设备逐渐向大型化的发展，对耐磨材料的性能提出了更高的要求。这些设备要求所用的耐磨材料不仅要能承受较大的冲击载荷，而且要有更高的耐磨性及使用寿命。这样传统的Cr-Mo及Ni-Cr马氏体白口铸铁、高锰钢及中锰奥氏体铸钢、珠光体Cr-Mo铸钢等已很难满足要求，低合金耐磨铸钢就是在这样的背景下出现的。与高锰钢相比，低合金耐磨铸钢显微组织为马氏体或马氏体＋贝氏体，因此其初始硬度较高，合金元素主要以Si、Mn及Cr、Mo为主，碳含量分低、中、高三个档次。通过调整碳含量，所得到的低合金耐磨铸钢，不仅强度、硬度远高于高锰钢，其冲击韧性也仅次于高锰钢，在很大程度上可以替代高锰钢。因而，这类耐磨材料一出现，便备受各国研究者的青睐。

日本专利JP8144009-A报道了一种含锰、镍、铬、钼的高韧性用于制造破碎机锤头的耐磨铸钢，其化学组成（wt.%）如下：C，0.3～0.45；Si≤0.5；Mn≤1.2；Ni，1.5～2.5；Cr，0.7～2.0；Mo，0.4～1.0；余量为Fe和不可避免的杂质。这种材料具有优异的韧性和耐磨性，但含有较多价格昂贵的镍和钼，使合金生产成本增加。

前苏联专利SU1650756-A报道了一种含碳、硅、锰、铬、氮、稀土、钙的多元低合金耐磨钢，为了改善基体的性能，特别是改善耐磨性，还加入一定数量的钒、铌和钻，其化学组成（wt.%）如下：C，0.6～0.8；Si，0.1～0.4；Mn，0.7～1.7；Cr，1.3～1.6；N，0.01～0.03；RE，0.01～0.027；Ca，0.001～0.003；V，1.1～1.5；Nb，0.6～0.9；Co，0.3～0.7；余量为Fe和不可避免的杂质。这种合金材料尽管具有较好的力学性能和耐磨性，但加入价格昂贵的钒、铌和钴，使合金生产成本急剧增加。

国内近年来，针对设备磨损的具体工况和资源情况，研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列，高、中、低碳耐磨合金钢系列，铬系抗磨白口铸铁系列，锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁，不同方法生产的双金属复合耐磨材料，表面技术处理的耐磨材料等。国内对于低合金耐磨铸钢的研究起步较晚，最初只是用于制造承受一定冲击载荷的抗磨件。后来随着人们对高锰钢缺陷认识的逐渐深入，对低合金耐磨铸钢的研究及应用才真正得到重视，并且应用领域也在不断扩大。我国的低合金耐磨铸钢是由Si、Mn钢加入Cr、Mo发展起来的，其生产成本与高锰钢相当，目前在大型水泥磨及煤磨上使用已显示出明显优势，使用寿命比高锰钢提高1～2倍。经过多年的努力，我国低合金耐磨铸钢的研究与应用已取得了很大的成绩。

经检索，CN1033845A网上公开了一种高强韧性低碳微合金化铸钢，它以碳、锰、钛、铌、稀土等为合金元素，其化学组成（wt.%）如下：C，0.06～0.18；Mn，1.4～1.8；Nb，0.02～0.12；Ti，0.01～0.10；RE，0.002～0.06；Mo＜0.3；Al＜0.06；S＜0.035；P＜0.035；余量为Fe和不可避免的杂质。其热处理采用正火-回火或均匀退火-正火-回火工艺。该发明铸钢具有高的韧性和塑性，但碳含量太低，存在强度和硬度低以及耐磨性差的不足，抗拉强度小于750MPa，屈服强度小于650MPa。

CN1182142提供了一种耐磨铸钢，以碳、铬、钼为主要合金元素，辅加少量钒、钛及微量稀土和硼合金元素。其化学成分含量为（wt.%）：C，0.15～0.50；Si≤0.50；Mn≤1.0；Cr，1.0～2.0；Mo，0.2～0.5；V，0.02～0.10；Ti，0.02～0.10；B，0.005～0.10；S＜0.035；P＜0.04；余量为Fe和不可避免的杂质。这种合金铸钢经热处理后，其显微组织为马氏体加贝氏体及少量的残余奥氏体，具有良好的强韧性及耐磨性，使用寿命比高锰钢提高1倍以上，但含有较多的价格昂贵的钼、钒、钛，使得生产成本不可避免的提高。

CN1834279A公开了一种含硼多元低合金耐磨铸钢及其制备方法，其化学成分是（wt.%）：C，0.2～0.45；Mn，1.1～1.8；Si，0.8～1.5；Cr，0.3～1.2；B，0.05～0.20；Ti，0.08～0.30；N，0.03～0.20；Ca，0.05～0.15；K，0.04～0.15；Y，0.08～0.25；Mg，0.03～0.12；其余为Fe和不可避免的微量杂质。这种合金铸钢不足是，由于硼的含量过高，导致钢的脆性增大；含钙较高，使钢中的夹杂物增多，并且，过量的钇会导致夹杂物呈破碎链状分布，反而有损钢的塑性和韧性，降低了耐磨钢的冶金质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善铸钢的强度和耐磨性，具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低的高强韧性的泵用含硼低合金耐磨钢。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分为：C，0.33；Mn，1.20；Si，1.30；Cr，1.35；Mo，0.30；Ni，0.40；N，0.05；B，0.002～0.0025；Y，0.002～0.003；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明泵用含硼低合金耐磨钢铸件用树脂砂造型，碱性炉衬或中性炉衬的中频感应电炉熔炼，熔炼投料顺序为：将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60％的功率，当电流波动较小后，逐渐将功率增至最大，随着炉膛下部炉料的熔化，随时注意及时捣料；待大部分炉料溶化后，加入中碳铬铁继续熔化，并陆续加入硅铁和中碳锰铁；炉料大部分溶化后，加入造渣材料（石灰粉：萤石粉＝2：1）造渣并覆盖钢液，渣料加入量为1.0～1.5％；待炉料化清后，扒渣，取钢样进行分析，将功率降至40～50％，加入渣料重新造渣；渣料化清后，加脱氧剂进行扩散脱氧，脱氧过程中用石灰粉和萤石粉调整炉渣的黏度，使炉渣具有良好的流动性；根据化学成分分析结果，调整钢液化学成分，含硅量在出钢前5～10min内调整；测量钢液温度，要求出钢温度1580～1600℃，并作圆杯试样，检查钢液脱氧情况；达到出钢温度，圆杯试样收缩良好，准备出钢，出钢前插铝0.1％，进行终脱氧；进行终脱氧的同时将烘烤后的含氮铬铁和硼铁投入炉中；插铝后2～3min内停电倾炉出钢；将经130～180℃烘干后的钇基重稀土合金变质剂（粒度小于15mm）置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；钢液冲入包内后，在包内钢液面上加覆盖剂，镇静3～5min后浇注，浇注温度控制在1480～1520℃。本材质铸态为珠光体组织，铸件经淬火和回火热处理后基体组织为板条状马氏体，另外还有少量的残余奥氏体，并且碳化物弥散的分布在基体上，提高材料的硬度,淬火：920～960℃保温1～4小时后出炉空冷，回火：180～250℃保温2～5小时后随炉缓慢冷却，经热处理后得到强度、硬度高，组织和性能优良的泵用含硼低合金耐磨钢。

本发明中的主要合金元素硅、锰、铬和辅助合金元素镍、钼、氮、硼、钇满足了以下关系：

Si＋Mn＋Cr＋Ni＋Mo＋N＋B＋Y＜5.0%。

本发明的泵用含硼低合金耐磨钢与现有技术相比，主要特点如下：

（1）以硅、锰为主要合金元素，含有少量的镍、钼等贵金属元素，加入1.35%的铬，并加入微量的硼和氮，细化了晶粒，改善了铸钢的强度和耐磨性，合金元素控制在5%以内，通过钇基重稀土的变质处理净化和细化铸钢的组织，明显改善铸钢的力学性能。

（2）热处理后的基体以板条马氏体为主，马氏体板条间含有大量细微的残余奥氏体，使材料保持高强度和高硬度的前提下，还兼有优良的韧性。

（3）采用与普通碳钢相同的熔炼和铸造工艺，热处理工艺简单。

（4）主要力学性能如下：

抗拉强度Rm≥1650MPa，断后延伸率A≥7%，硬度≥55HRC，冲击韧性α_K≥170J/cm²。

本发明具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述：

一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分为：C，0.33；Mn，1.20；Si，1.30；Cr，1.35；Mo，0.30；Ni，0.40；N，0.05；B，0.002～0.0025；Y，0.002～0.003；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明泵用含硼低合金耐磨钢铸件用树脂砂造型，碱性炉衬或中性炉衬的中频感应电炉熔炼，熔炼投料顺序为：将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60％的功率，当电流波动较小后，逐渐将功率增至最大，随着炉膛下部炉料的熔化，随时注意及时捣料；待大部分炉料溶化后，加入中碳铬铁继续熔化，并陆续加入硅铁和中碳锰铁；炉料大部分溶化后，加入造渣材料（石灰粉：萤石粉＝2：1）造渣并覆盖钢液，渣料加入量为1.0～1.5％；待炉料化清后，扒渣，取钢样进行分析，将功率降至40～50％，加入渣料重新造渣；渣料化清后，加脱氧剂进行扩散脱氧，脱氧过程中用石灰粉和萤石粉调整炉渣的黏度，使炉渣具有良好的流动性；根据化学成分分析结果，调整钢液化学成分，含硅量在出钢前5～10min内调整；测量钢液温度，要求出钢温度1580～1600℃，并作圆杯试样，检查钢液脱氧情况；达到出钢温度，圆杯试样收缩良好，准备出钢，出钢前插铝0.1％，进行终脱氧；进行终脱氧的同时将烘烤后的含氮铬铁和硼铁投入炉中；插铝后2～3min内停电倾炉出钢；将经130～180℃烘干后的钇基重稀土合金变质剂（粒度小于15mm）置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；钢液冲入包内后，在包内钢液面上加覆盖剂，镇静3～5min后浇注，浇注温度控制在1480～1520℃。本材质铸态为珠光体组织，铸件经淬火＋回火热处理后基体组织为板条状马氏体，另外还有少量的残余奥氏体，并且碳化物弥散的分布在基体上，提高材料的硬度。淬火：920～960℃保温1～4小时后出炉空冷，回火：180～250℃保温2～5小时后随炉缓慢冷却，经热处理后得到强度、硬度高，组织和性能优良的泵用含硼低合金耐磨钢。

Si＋Mn＋Cr＋Ni＋Mo＋N＋B＋Y＜5.0%。

（4）主要力学性能如下：

合金材质的性能是由金相组织决定的，而一定的组织取决于化学成分和热处理工艺，本发明化学成分是这样确定的：

碳：碳是影响耐磨铸钢强度、硬度、韧性及淬透性的主要元素。碳量过低，淬硬性不足，耐磨性不足。碳量过高，热处理后钢中出现脆性大的高碳片状马氏体，使钢的韧性和塑性急剧下降，另外，含碳量增加还会恶化钢的焊接性能。综合考虑，本发明中将含碳量控制在0.33%。

硅：硅有较强的固溶强化效果，可提高钢的强度，特别是屈服强度。硅阻止碳化物形核长大，使“C”曲线右移，提高钢的淬透性。硅降低碳在奥氏体中的溶解度，促使碳化物沿晶界析出，降低钢的韧性。因此，本发明将硅含量控制在1.30%。

锰：锰也有较强的固溶强化效果，特别是在低合金钢中效果较好。锰降低相变驱动力，使“C”曲线右移，提高钢的淬透性。锰降低钢的A₁温度，通过强化碳的促进晶粒长大作用来促进晶粒长大，增大钢的过热敏感性。锰促进有害元素在晶界的偏聚，增加了钢回火脆性的倾向。因此，本发明将锰含量控制在1.20%。

铬：铬不仅大幅度提高钢的淬透性，适于空淬，淬火中得到马氏体的同时也能得到一定量的贝氏体，提高钢的强韧性。铬同时固溶强化基体，提高耐腐蚀性。铬与碳形成高硬度的颗粒状碳化物，提高钢的硬度和耐磨性，提高回火稳定性。铬的碳化物较稳定，不易长大，所以能细化晶粒，改善碳化物均匀性。但是铬量过高，将减低钢的导热性、铸造性能变差易出现热裂，且易使晶界上出现碳化物，降低钢的韧性，同时也增加了生产成本。因此，本发明将铬含量控制在1.35%。

钼：显著提高钢的淬透性，固溶强化基体，钼有效的抑制钢中有害元素的偏聚，降低回火脆性，钼能细化晶粒，提高钢的回火稳定性，钼较强地提高固溶体原子间结合力，提高钢的热强性；钼能形成含Mo氧化物MoO₃，致密而稳定，能有效防止点蚀。由于钼的价格较高，本发明将钼含量控制在0.30%。

镍：镍可以提高钢的淬透性，提高钢基体的韧度；镍降低相变驱动力，使“C”曲线右移；镍降低Ms点，增大了淬火钢中残余奥氏体的量；镍促进钢中有害元素的偏聚，增大钢的回火脆性。综合考虑，本发明将镍含量控制在0.40%。

氮：在钢中加入微量的氮，除了形成高熔点化合物提高钢的强度和硬度外，部分氮固溶于基体，还能明显改善钢的淬透性和淬硬性，提高钢的耐磨性，改善钢的疲劳、蠕变性能。但加入量过多，铸件组织中易出现气孔，反而降低铸钢性能。因此，本发明将氮含量控制在0.05%。

硼：硼作为微量元素加入钢中，与钼共同作用，抑制钢中先共析铁素体的析出，提高钢的淬透性。硼和稀土合金复合加入钢中，能减少非金属夹杂物，改善夹杂类型及分布；与低熔点的As、Sn、Pb、Sb、Bi等杂质元素形成高熔点的金属间化合物，消除杂质元素引起的钢的脆性，改善钢的冶金质量，保证钢的热塑性和高温强度。硼在钢冶炼时，与钢液反应，形成细微质点，而成为凝固过程的非自发形核核心，降低了形核功，增加了形核率，同时，硼是表面活性元素，容易吸附在固态晶核表面，阻碍了晶体生长所需的原子供应，从而降低了晶体长大率，因此，硼可细化铸态组织，减少枝晶偏析和区域偏析，改善钢化学成分的均匀性，提高铸钢的强度和耐磨性，因此，本发明中将硼含量控制在0.002～0.0025%。

钇：钇加入钢中具有较强的脱氧、脱硫能力，其反应产物为小球状的Y₂O₂S、Y₂O₃等稀土硫氧化物，同时，改善硫化物的形状、大小、分布，提高钢的抗热裂能力。重稀土（钇）的原子半径较轻稀土小，在钢中的固溶强化作用较大，在晶界与低熔点的As、Sn、Pb、P等有害元素相互作用，抑制它们在晶界的偏聚，净化和强化晶界。钇与C、N、H作用，球化、细化碳化物，消除网状碳化物，减少氢致裂纹倾向。钇的化学性质很活泼，能在钢中形成一系列极为稳定的化合物，成为非自发形核中心，从而起到细化晶粒的作用。另外，钇是表面活性元素，可以增大结晶核心产生速度，阻止晶粒生长。晶粒的细化，有利于铸钢塑、韧性的提高。钇在低合金马氏体铸钢中还能抑制柱状晶的发育、生长，减少片状马氏体比例，增加板条马氏体比例，提高钢的综合力学性能和耐磨性。同时稀土元素可增大钢液的流动性，提高铸件的致密度。但是，过量的钇会导致夹杂物呈破碎链状分布，反而有损钢的塑性和韧性。综合考虑，本发明中将含钇量控制在0.002～0.003%。

淬火加热温度是影响泵用含硼低合金耐磨钢组织和性能的重要因素，淬火加热温度过低，奥氏体不完全，淬火在组织中出现低硬度的珠光体组织，降低泵用含硼低合金耐磨钢的力学性能和耐磨性。淬火加热温度过高，奥氏体晶粒粗大，淬火组织粗化，降低泵用含硼多元低合金耐磨铸钢的强度和韧性，泵用含硼低合金耐磨钢在920~960℃高温奥氏体化并保温（1~4小时）后快速冷却，可获得细小的板条马氏体组织，随后在180~250℃保温（2~5小时）后，可以得到板条状回火马氏体组织，具有高强度、高韧性和优异的耐磨性。

实施例1：

本实施例的泵用含硼低合金耐磨钢采用呋喃树脂砂造型，中性炉衬的1000kg中频感应电炉熔炼。所需原材料有：中碳铬铁、含氮铬铁、电解镍、钼铁、中碳锰铁、硼铁、硅铁、电解铝、废钢、铸造生铁、重稀土钇合金变质剂、造渣剂等。投料顺序如下：将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60％的功率，当电流波动较小后，逐渐将功率增至最大，并随时捣料；待大部分炉料溶化后，加入中碳铬铁继续熔化，并陆续加入硅铁和中碳锰铁；炉料大部分溶化后，加入1.3％的造渣材料（石灰粉：萤石粉＝2：1）造渣；待炉料化清后，扒渣，取钢样进行分析，将功率降至50％，加入渣料重新造渣；渣料化清后，加脱氧剂进行扩散脱氧；化学成分分析合格，测量钢液温度，将钢液温度升至1600℃，并作圆杯试样，钢液脱氧良好；用铝锭进行插铝脱氧（含量约为0.1％）；进行终脱氧的同时将烘烤后的含氮铬铁和硼铁投入炉中；插铝后2min停电倾炉出钢；将经150℃烘干的钇基重稀土合金变质剂（粒度小于15mm），置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；钢液冲入包内后，在包内钢液面上加覆盖剂，镇静5min后浇注，钢水初始浇注温度1482℃。铸件经910℃保温1.5小时后，迅速出炉空冷，随后在230℃保温2小时后随炉缓慢冷却。铸钢成分见表1，力学性能见表2。

表1泵用含硼低合金耐磨钢化学成分（wt.%）

表2泵用含硼低合金耐磨钢力学性能

实施例2：

本实施例的泵用含硼低合金耐磨钢采用呋喃树脂砂造型，碱性炉衬的1000kg中频感应电炉熔炼。所需原材料有：中碳铬铁、含氮铬铁、电解镍、钼铁、中碳锰铁、硼铁、硅铁、电解铝、废钢、铸造生铁、重稀土钇合金变质剂、造渣剂等，投料顺序如下：将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60％的功率，当电流波动较小后，逐渐将功率增至最大，并随时捣料；待大部分炉料溶化后，加入中碳铬铁继续熔化，并陆续加入硅铁和中碳锰铁；炉料大部分溶化后，加入1.3％的造渣材料（石灰粉：萤石粉＝2：1）造渣；待炉料化清后，扒渣，取钢样进行分析，将功率降至50％，加入渣料重新造渣；渣料化清后，加脱氧剂进行扩散脱氧；化学成分分析合格，测量钢液温度，将钢液温度升至1620℃，并作圆杯试样，钢液脱氧良好；用铝锭进行插铝脱氧（含量约为0.1％）；进行终脱氧的同时将烘烤后的含氮铬铁和硼铁投入炉中；插铝后3min停电倾炉出钢；将经160℃烘干的钇基重稀土合金变质剂（粒度小于15mm），置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；钢液冲入包内后，在包内钢液面上加覆盖剂，镇静3min后浇注，钢水初始浇注温度1516℃。铸件经910℃保温4小时后，迅速出炉空冷，随后在210℃保温2.5小时后随炉缓慢冷却。铸钢成分见表3，力学性能见表4。

表3泵用含硼低合金耐磨钢化学成分（wt.%）

表4泵用含硼低合金耐磨钢力学性能

取上述实施例的泵用含硼低合金耐磨钢制造的泵壳，在铝工业流程泵上输送含固相颗粒介质，使用寿命比普通耐磨钢提高约2倍，与高铬铸铁泵壳相当，且克服了高铬铸铁韧性不好易断裂的不足，价格比高铬铸铁泵壳低，使用含硼低合金耐磨铸钢制造的泵壳，可以节约维修时间，减少停机次数，提高泵的工作效率，降低了氧化铝生产的成本。

取上述实施例的泵用含硼低合金耐磨钢制造的前、后护板，用在固液两相流渣浆泵上输送含固体颗粒（最大输送颗粒直径60mm）且有一定腐蚀性的介质，结果发现，含硼多元低合金耐磨铸钢制作的护板使用安全、可靠，使用中未出现剥落和断裂，含硼多元低合金耐磨铸钢制造的护板使用寿命与高铬铸铁护板相当，生产成本比比高铬铸铁护板低，其使用寿命比普通耐磨钢护板提高3~5倍，价格与普通耐磨钢相当，使用本发明制造渣浆泵的护板具有很好的经济效益，本发明具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低等优点。

Claims

1.一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分为：C：0.33；Mn：1.20；Si：1.30；Cr：1.35；Mo：0.30；Ni：0.40；N：0.05；B：0.002～0.0025，Y：0.002～0.003；其余为Fe和不可避免的杂质，泵用含硼低合金耐磨钢用树脂砂造型，碱性炉衬或中性炉衬的中频感应电炉熔炼，所述熔炼投料顺序为：将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60％的功率，当电流波动较小后，逐渐将功率增至最大，随着炉膛下部炉料的熔化，应随时注意及时捣料；待大部分炉料熔化后，加入中碳铬铁继续熔化，并陆续加入硅铁和中碳锰铁；炉料大部分熔化后，加入造渣材料石灰粉：萤石粉＝2：1造渣并覆盖钢液，渣料加入量为1.0～1.5％；待炉料化清后，扒渣，取钢样进行分析，将功率降至40～50％，加入渣料重新造渣；渣料化清后，加脱氧剂进行扩散脱氧，脱氧过程中用石灰粉和萤石粉调整炉渣的黏度，使炉渣具有良好的流动性；根据化学成分分析结果，调整钢液化学成分，含硅量在出钢前5～10min内调整；测量钢液温度，要求出钢温度1580～1600℃，并作圆杯试样，检查钢液脱氧情况；达到出钢温度，圆杯试样收缩良好，准备出钢，出钢前插铝0.1％，进行终脱氧；进行终脱氧的同时将烘烤后的含氮铬铁和硼铁投入炉中；插铝后2～3min内停电倾炉出钢；将经130～180℃烘干后的钇基重稀土合金变质剂置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；钢液冲入包内后，在包内钢液面上加覆盖剂，镇静3～5min后浇注，浇注温度控制在1480～1520℃，所述泵用含硼低合金耐磨钢材质铸态为珠光体组织，铸件经淬火和回火热处理后基体组织为板条状马氏体，另外还有少量的残余奥氏体，并且碳化物弥散的分布在基体上，提高材料的硬度，淬火：910℃保温1～4小时后出炉空冷，回火：180～250℃保温2～5小时后随炉缓慢冷却，冷却后的材料经热处理后得到强度、硬度高，组织和性能优良的泵用含硼低合金耐磨钢。