CN105018859B - 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 - Google Patents
一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105018859B CN105018859B CN201510469309.XA CN201510469309A CN105018859B CN 105018859 B CN105018859 B CN 105018859B CN 201510469309 A CN201510469309 A CN 201510469309A CN 105018859 B CN105018859 B CN 105018859B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cast steel
- wear
- steel
- bainite
- resisting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,属于低合金耐磨铸钢领域。以Si、Mn、Cr为主要合金元素,添加少量的Ni、Cu、Mo,微量的B、Re、Ti等合金元素,其余为Fe。采用常规炼钢工艺冶炼,铸造成型后,经二次正火细化铸态晶粒热处理后,再加热至奥氏体化后进行等温淬火。本发明生产的耐磨铸钢,等温淬火后组织为无碳化物贝氏体+马氏体/残余奥氏体。本耐磨铸钢的抗拉强度>1200Mpa,硬度>40(HRC),V形缺口冲击功KV2>30J。该耐磨铸钢强韧性配合和耐磨性能优良,具有一定耐蚀性,用于制造矿井等弱腐蚀环境下的铸钢耐磨件,产品使用寿命大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,属于低合金耐磨铸钢领域。
背景技术
煤矿机械设备井下工作环境恶劣,大多数是在高速、重载、振动、冲击、摩擦的工况下工作,磨损、断裂是煤机设备失效的主要形式,而且井下空气潮湿,并含有SO2、H2S、NO等有害气体,多数机械直接暴露在空气中,空气腐蚀又加剧了零部件的磨损、断裂失效。这种严酷的工作条件对材料性能提出了很高的要求,用传统耐磨铸钢材料制造的耐磨零部件,在井下某些工况使用受到限制,如:高锰奥氏体铸钢,在高压力和冲击负荷下产生强烈的加工硬化,但在外加压力或冲击力很小时,其加工硬化特征不明显,耐磨性得不到充分发挥;马氏体耐磨铸钢以及下贝氏体/马氏体复相耐磨铸钢的硬度强度高,但韧性相对较差。
煤矿机械设备耐磨铸钢件,不仅要求具有较高的强度、韧性,同时还要求具备优异的耐磨性能和抗蚀性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,该耐磨铸钢强韧性配合和耐磨性能优良,以Si、Mn、Cr为主要合金元素,添加少量的Ni、Cu、MO,微量B、Re、Ti等合金元素,可用于铸造各种低合金耐磨铸钢件,特别是用于如煤矿井下承受较高冲击、微腐蚀环境下的耐磨铸钢件。
本发明提出的一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,包括以下步骤:(1)冶炼化学成分为:0.1~0.5%C,0.8~2.0%Mn,0.8~2.0%Si,1.0~3.0%Cr,0.4~1.0%Ni,0.1~0.5%Mo,0.4~1.0%Cu,0.002~0.005%B,微量Re、Ti、V,其余为Fe,铸造成型。(2)将上述铸钢950℃~1050℃一次正火后850℃~880℃二次正火细化晶粒。(3)将上述铸钢加热至840℃~860℃奥氏体化保温后在330~380℃等温处理,等温保温时间3~4.5小时,出炉空冷。
添加Si、Mn、Ni、Cr等元素是获得无碳化物贝氏体的重要原因,Si能显著提高奥氏体的稳定性和阻止碳化物析出;本发明中加入铜,可以提高钢的耐蚀性与强度,改善焊接性、成型性与机加工性,铜与Ni、Gr元素复合使用时提高大气腐蚀性能的效果更好。
本发明的耐磨铸钢材料经二次正火细化晶粒热处理+等温淬火后的金相组织为:无碳化物贝氏体(BF)+马氏体(M)+残余奥氏体(A),其体积百分比分别大致为:80%、10%、10%,其中马氏体为超高碳马氏体,残余奥氏体为富碳奥氏体。残余奥氏体提高了材料的韧性;摩擦诱发奥氏体转变为马氏体及超高碳马氏体对基体磨损的保护作用是在相同硬度条件下该耐磨铸钢比传统回火马氏体钢具有较好耐磨性的主要原因;一次高温正火+二次常规奥氏体化正火能消除铸态粗大组织遗传,细化晶粒,获得良好的强韧性配合。材料的抗拉强度>1200Mpa,硬度>40(HRC),V形缺口冲击功KV2>30J。
本发明的有益效果是,按照本发明提供的无碳化物贝氏体/马氏体/奥氏体复相耐磨铸钢的制备方法所制造的耐磨铸钢件,其具有较高的强韧性配合,耐磨性好,尤其是用于矿井等弱腐蚀环境工况下,其使用寿命达到了进口耐磨钢板(轧制)HARDOX450的1.5倍以上,可用于制造各种形状复杂的耐磨铸钢件。
附图说明
图1为本发明所生产的耐磨铸钢材料经等温淬火后在光学显微镜(OM)下观察到的无碳化物贝氏体/马氏体/奥氏体金相组织图;
图2为本发明所生产的耐磨铸钢材料经等温淬火后在扫描电子显微镜(SEM)下观察到的无碳化物贝氏体/马氏体/奥氏体微观组织图。
具体实施方式
本发明提出的一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,包括以下步骤:(1)冶炼化学成分为:0.1~0.5%C,0.8~2.0%Mn,0.8~2.0%Si,1.0~3.0%Cr,0.4~1.0%Ni,0.1~0.5%Mo,0.4~1.0%Cu,0.002~0.005%B,微量Re、Ti,其余为Fe,铸造成型。(2)将上述铸钢950℃~1050℃一次正火后850℃~880℃二次正火细化晶粒。(3)将上述铸钢加热至840℃~860℃奥氏体化保温后在330~380℃等温处理,等温保温时间3~4.5小时,出炉空冷。
以下介绍本发明的实施例:
实施例 | C | Mn | Si | Cr | Ni | Cu | Mo | Re | Ti | V | S | P | Al | B |
NO.1 | 0.32 | 1.26 | 0.80 | 1.41 | 0.45 | 0.63 | 0.32 | 0.012 | 0.013 | 0.015 | 0.007 | 0.031 | 0.03 | 0.0015 |
NO.2 | 0.28 | 0.99 | 0.88 | 1.36 | 0.52 | 0.63 | 0.33 | 0.019 | 0.016 | 0.011 | 0.007 | 0.030 | 0.03 | 0.0028 |
NO.3 | 0.31 | 0.96 | 1.14 | 1.34 | 0.57 | 0.60 | 0.30 | 0.020 | 0.031 | 0.012 | 0.008 | 0.022 | 0.05 | 0.0031 |
上述实施例的制备方法如下:
实施例1
(1)用常规冶炼方法冶炼后,用砂型铸造方法浇注成形,并浇注基尔试棒;
(2)将上述铸钢加热至950℃奥氏体化保温一定时间后空冷(一次正火);
(3)上述铸钢一次正火后在860℃进行二次正火细化晶粒;
(4)将上述铸钢加热至850℃奥氏体化保温1小时,在330℃等温处理,等温保温时间3.5小时,出炉空冷。
实施例2
(1)用常规冶炼方法冶炼后,用砂型铸造方法浇注成形,并浇注基尔试棒;
(2)将上述铸钢加热至980℃奥氏体化保温一定时间后空冷(一次正火);
(3)上述铸钢一次正火后在870℃进行二次正火细化晶粒;
(4)将上述铸钢加热至860℃奥氏体化保温1小时,在350℃等温处理,等温保温时间4.5小时,出炉空冷。
实施例3
(1)用常规冶炼方法冶炼后,用砂型铸造方法浇注成形,并浇注基尔试棒;
(2)将上述铸钢加热至1000℃奥氏体化保温一定时间后空冷(一次正火);
(3)上述铸钢一次正火后在880℃进行二次正火细化晶粒;
(4)将上述铸钢加热至860℃奥氏体化保温40分钟,在340℃等温处理,等温保温时间4小时,出炉空冷。
Claims (1)
1.一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
(1)冶炼化学成分为:0.1~0.5%C,0.8~2.0%Mn,0.8~2.0%Si,1.0~3.0%Cr,0.4~1.0%Ni,0.1~0.5%Mo,0.4~1.0%Cu,0.002~0.005%B,微量Re、Ti、V,其余为Fe,铸造成型;
(2)将铸钢950℃~1050℃一次正火后850℃~880℃二次正火细化晶粒;
(3)将铸钢加热至840℃~860℃奥氏体化保温后在330~380℃等温处理,等温保温时间3~4.5小时,出炉空冷;
(4)经等温处理后的金相组织为:无碳化物贝氏体(BF)+马氏体(M)+残余奥氏体(A),其体积百分比分别大致为:80%、10%、10%,其中马氏体为超高碳马氏体,残余奥氏体为富碳奥氏体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510469309.XA CN105018859B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510469309.XA CN105018859B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105018859A CN105018859A (zh) | 2015-11-04 |
CN105018859B true CN105018859B (zh) | 2017-09-19 |
Family
ID=54409153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510469309.XA Active CN105018859B (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105018859B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801459C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-08-08 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ термической обработки отливки из литейной износостойкой стали |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105734408B (zh) * | 2016-04-30 | 2017-09-22 | 贵州惠沣众一机械制造有限公司 | 高强韧性渗碳空冷掘进工具用钢及其生产方法 |
CN106555035B (zh) * | 2016-11-01 | 2018-08-28 | 钢铁研究总院 | 一种提高3Cr耐蚀铸钢件冲击韧性的热处理工艺 |
CN109252099A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-22 | 河北冀凯铸业有限公司 | 一种高韧性高强度铸钢耐磨材料及其制备方法 |
CN109252098B (zh) * | 2018-10-30 | 2020-06-02 | 冀凯河北机电科技有限公司 | 一种整铸中部槽用高强度高耐磨贝氏体铸钢及其制备工艺 |
CN109797349A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-05-24 | 湖南力神新材料科技有限公司 | 高碳奥贝铸钢、其制备方法及矿山机械用耐磨材料 |
CN111647809A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-11 | 宁夏天地奔牛实业集团有限公司 | 新型中部槽材料及其铸件的制备方法 |
CN111621626A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-09-04 | 齐齐哈尔英格机械有限公司 | 一种消除ZG25CrNiMo铸造低合金钢的铸态组织的热处理工艺方法 |
CN111809022A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-23 | 齐齐哈尔英格机械有限公司 | 一种提高ZG25CrNiMo铸造低合金钢的力学性能的热处理工艺方法 |
CN112458261A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-09 | 高博扬 | 高强钢的制备方法及高强钢 |
CN112662957B (zh) * | 2020-12-09 | 2021-09-17 | 暨南大学 | 一种强磨损硬化能力贝氏体耐磨铸钢及其制备方法和应用 |
CN112695253B (zh) * | 2020-12-22 | 2021-12-03 | 江西耐普矿机股份有限公司 | 一种含碳化物高强韧性贝氏体耐磨钢及其制备方法 |
CN113235005B (zh) * | 2021-05-12 | 2021-12-21 | 江西耐普矿机股份有限公司 | 一种半自磨机用铸造贝氏体钢、其制备方法及半自磨机铸造贝氏体钢衬板 |
CN114480797A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 石狮市汇星机械有限公司 | 一种用GCr15钢生产针织机三角的热处理工艺方法 |
CN114717389B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-09-22 | 燕山大学 | 一种耐磨低温贝氏体热作模具钢及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6017020B2 (ja) * | 1980-11-27 | 1985-04-30 | 川崎製鉄株式会社 | 低温用厚肉鋳鋼 |
CN100507057C (zh) * | 2007-07-25 | 2009-07-01 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种石油钻机游吊***用铸钢及其制造方法 |
CN101956048B (zh) * | 2010-09-26 | 2012-02-15 | 大连华锐股份有限公司 | 船用碳锰钢铸件的热处理工艺 |
JP5562825B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2014-07-30 | 株式会社東芝 | 耐熱鋳鋼、耐熱鋳鋼の製造方法、蒸気タービンの鋳造部品および蒸気タービンの鋳造部品の製造方法 |
CN102586691A (zh) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 三一重型装备有限公司 | 一种贝氏体铸钢及其制备方法 |
CL2012002218A1 (es) * | 2012-08-09 | 2013-07-26 | Compañia Electro Metalurgica S A | Metodo de produccion de acero fundido de alta resistencia al desgaste con microestructura mayoritariamente bainitica y balance adecuado de tenacicdad y dureza para aplicaciones mineras tales como molienda y chancado; y acero con dichas caracteristicas. |
-
2015
- 2015-07-30 CN CN201510469309.XA patent/CN105018859B/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2801459C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-08-08 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Способ термической обработки отливки из литейной износостойкой стали |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105018859A (zh) | 2015-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105018859B (zh) | 一种耐磨贝氏体铸钢的制备方法 | |
CN1210430C (zh) | 中低碳锰系空冷贝氏体钢 | |
CN102459678B (zh) | 渗碳部件及其制造方法 | |
CN101497966B (zh) | 高硬度过共晶高铬锰钼钨合金耐磨钢铁材料及其应用 | |
CN102021492B (zh) | 一种低碳低合金耐磨钢及其生产方法 | |
CN104264072B (zh) | 一种600hb级耐磨钢板及其制备方法 | |
JP5655366B2 (ja) | ベイナイト鋼 | |
JP5505263B2 (ja) | 低サイクル疲労特性に優れた浸炭焼入れ鋼材及び浸炭焼入れ部品 | |
EP3238854B1 (en) | A ductile iron and process of forming a ductile iron component | |
CN107723601A (zh) | 一种残余应力为50‑100MPa的耐磨钢板及其制备方法 | |
CN105986193A (zh) | 轴承钢 | |
CN108359916B (zh) | 一种高淬透性高硼铸钢及其制备方法 | |
JP2010265506A (ja) | 疲労強度と切削加工性に優れたフェライト−パーライト型熱間鍛造用非調質鋼および該非調質鋼からなるコモンレールシステムに使用されるレール部品 | |
CN102312174B (zh) | 一种非调质的高强耐磨钢及其生产方法 | |
JP2003147478A (ja) | 非調質鋼 | |
JP4645307B2 (ja) | 低温靭性に優れた耐摩耗鋼およびその製造方法 | |
IL282451B2 (en) | Alloy steel with high strength, high impact toughness and superior fatigue life for mud motor axle applications | |
CN110106451B (zh) | 一种高硅中碳耐磨铸钢及其热处理方法 | |
US6123785A (en) | Product and process for producing constant velocity joint having improved cold workability and strength | |
JP4645306B2 (ja) | 低温靭性に優れた耐摩耗鋼およびその製造方法 | |
JP6300647B2 (ja) | 窒化特性に優れる窒化用鋼 | |
CN109415792A (zh) | 轴承钢及其制造方法 | |
EP3239307B1 (en) | A ductile iron and process of forming a ductile iron component | |
CN105018853A (zh) | 一种用于湿式磨损的低合金耐磨钢及其热处理工艺 | |
CN102851612A (zh) | 一种耐磨钢及其热处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |