CN106756408A

CN106756408A - 一种耐磨合金及其制备方法

Info

Publication number: CN106756408A
Application number: CN201611143418.3A
Authority: CN
Inventors: 王举; 孙益民; 芮定文
Original assignee: ANHUI RUIYAN NEW MATERIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: ANHUI RUIYAN NEW MATERIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明提供一种耐磨合金及其制备方法，所述耐磨合金的化学成分及其质量百分比为：镁10～15%、钛5～10%、锂5～10%、钇0.5～2%、钨5～10%，钒1～5%、碳0.3～1.5%、硅0.8～1.4%、锰0.8～1.3%、硼0.6～0.8%、磷≤0.03%、硫≤0.03%。本发明生产成本低、微观铸造和使用寿命长的优点，特殊变质处理从微观上来改变晶粒结构，增强产品的耐磨性能，同时该耐磨合金以镁为基础成本较低，同时添加少量其他元素，通过元素之间的相互作用，使得最后合金增强耐磨、耐腐蚀以及阻燃性。

Description

一种耐磨合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种耐磨合金及其制备方法。

背景技术

镁是最轻的结构材料，符合低能耗等环保、节能要求，因而在汽车、电子、航空等工业领域常被用来制备合金。但镁熔点低，易燃烧，因而由镁制备得到的合金在温度接近其燃点的时候容易自身燃烧，发生火灾危险。尽管镁合金以其质量轻延展性好受到追捧，但由于镁本身可以与水、空气发生反应，因此镁合金多数都不耐腐蚀，其不能在严酷的环境中使用。其次，镁合金制造的合金大都硬度较低，不耐磨，在一定程度上限制了合金的应用，如果既可以降低合金成本又使得合金具有耐磨、耐腐蚀、阻燃等性能将会非常理想。

国外绝大多数耐磨合金材料采用很高的合金加入量，特别是应用大量贵重金属如镍、铬、铜等。国外名牌耐磨合金材料铬含量高达30%，价格昂贵。对于铬、镍矿产资源稀少的中国来说，这种技术路线无疑会增加很高的成本。目前的生产技术停留在宏观的铸造中，对于微观不是很关注，但是从显微组织上来看，合金化合物尺寸、数量和分布以及晶界夹杂物都明显影响着产品的实际耐磨效果。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供一种耐磨合金及其制备方法，克服了现有技术的不足，生产成本低、微观铸造和使用寿命长的优点，特殊变质处理从微观上来改变晶粒结构，增强产品的耐磨性能，同时该耐磨合金以镁为基础成本较低，同时添加少量其他元素，通过元素之间的相互作用，使得最后合金增强耐磨、耐腐蚀以及阻燃性。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种耐磨合金，所述耐磨合金的化学成分及其质量百分比为：镁10～15%、钛5～10%、锂5～10%、钇0.5～2%、钨5～10%，钒1～5%、碳0.3～1.5%、硅0.8～1.4%、锰0.8～1.3%、硼0.6～0.8%、磷≤0.03%、硫≤0.03%。一种耐磨合金的制备方法，所述耐磨合金制备的工艺方法步骤如下：（1）金属炉料准备和合金熔炼：将原料按照配比加入金属炉，将温度升高至1600℃～1800℃，出炉温度为1280℃～1320℃，对合金熔体进行氧化精炼和真空挥发，进行炉前分析，调整成分；（2）炉内脱氧：向炉内合金液中加入脱氧剂铁合金，发生化学反应，生成不溶于合金液的脱氧产物，并从合金液中上浮进入渣中；（3）变质处理：向合金液中加入变质剂稀土和钴，使它们在合金液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，获得细小的铸造晶粒；（4）浇注和造型：将合金液注入到模型内，浇注成型；（5）热处理工艺：将合金置于温度控制在800℃～850℃的淬火炉中保温2小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至220℃；将合金置于温度为450℃～600℃的回火炉中保温2小时后取出空冷；（6）精整，检验成品，然后将合格成品入库。

（三）有益效果

本发明提供一种耐磨合金，与现有技术相比优点在于：本发明拥有生产成本低、微观铸造和使用寿命长的优点，特殊变质处理从微观上来改变晶粒结构，增强产品的耐磨性能，保证耐磨合金在较宽的应用领域里具备优良的耐磨性；该耐磨合金以镁为基础成本较低，同时添加少量其他元素，通过元素之间的相互作用，使得最后合金具有耐磨、耐腐蚀以及阻燃的效果，并且该耐磨合金的成本较低，便于大规模的推广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明拥有生产成本低、微观铸造和使用寿命长的优点，特殊变质处理从微观上来改变晶粒结构，增强产品的耐磨性能，保证耐磨合金在较宽的应用领域里具备优良的耐磨性；该耐磨合金以镁为基础成本较低，同时添加少量其他元素，通过元素之间的相互作用，使得最后合金具有耐磨、耐腐蚀以及阻燃的效果，并且该耐磨合金的成本较低，便于大规模的推广。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种耐磨合金，其特征在于：所述耐磨合金的化学成分及其质量百分比为：镁10～15%、钛5～10%、锂5～10%、钇0.5～2%、钨5～10%，钒1～5%、碳0.3～1.5%、硅0.8～1.4%、锰0.8～1.3%、硼0.6～0.8%、磷≤0.03%、硫≤0.03%。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨合金的制备方法，其特征在于，所述耐磨合金制备的工艺方法步骤如下：（1）金属炉料准备和合金熔炼：将原料按照配比加入金属炉，将温度升高至1600℃～1800℃，出炉温度为1280℃～1320℃，对合金熔体进行氧化精炼和真空挥发，进行炉前分析，调整成分；（2）炉内脱氧：向炉内合金液中加入脱氧剂铁合金，发生化学反应，生成不溶于合金液的脱氧产物，并从合金液中上浮进入渣中；（3）变质处理：向合金液中加入变质剂稀土和钴，使它们在合金液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，获得细小的铸造晶粒；（4）浇注和造型：将合金液注入到模型内，浇注成型；（5）热处理工艺：将合金置于温度控制在800℃～850℃的淬火炉中保温2小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至220℃；将合金置于温度为450℃～600℃的回火炉中保温2小时后取出空冷；（6）精整，检验成品，然后将合格成品入库。