CN108034894A - 一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿及生产工艺，所述材料化学组分质量百分比：C 0.31‑0.38，Si 0.55‑0.75，Mn 1.09‑1.25，Cr 2.55‑2.80，Mo 0.55‑0.70，Ni 0.16‑0.25，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。采用上述合金钢材料的合金钢电铲齿的制造方法包括：熔炼温度为1580～1600℃，出炉温度为1480～1500℃，以1400℃～1450℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中成型。热处理过程包括：880℃‑900℃正火处理，860℃‑870℃水淬油冷，300℃‑320℃回火处理，获得的高耐磨合金钢电铲齿具有很较高韧性和硬度，耐磨性能比ZGMn13Cr2提高1.51‑1.85倍。

Description

一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿及生产工艺
技术领域
本发明属于耐磨合金钢铸造件技术领域，特别涉及一种高耐磨合金钢电铲齿及其生产工艺。
背景技术
电铲是露天矿主要的装载机械，而电铲齿是其主要的受力磨损部件，铲齿在作业过程中除了承受物料的冲击和磨损，雨雪天还受到环境腐蚀作用，工作条件非常恶劣。常用的电铲齿材料为高锰钢和低合金钢。高锰钢电铲齿硬化层厚度小于1mm，使用时不足以抵抗尖锐矿石对材料表面的划伤及犁沟磨损，故使高锰钢电铲齿使用寿命较低，增加了维护费用和材料消耗。国内专利 ZL2004100986765公开一种多元合金铸钢，其主要化学成分重量百分比：C 0.22-0.45，Si≤2.0，Mn≤2.0，Mo 0.2-0.5，经热处理后材料韧性较高，但因表面硬度低，导致耐磨性能不高。国内专利ZL2012100973064公开了一种双金属耐磨斗齿的铸造方法，齿尖部分其主要化学成分重量百分比：C 0.4-0.6，Si 1.5-2.0，Mn 1.2-2.0，Cr 1.5-2.5。齿根部分其主要化学成分重量百分比：C 0.27-0.33，Si 0.5-0.8，Mn 0.8-1.2，Cr1.5-2.0。热处理后齿尖部分硬度≤53HRC，齿后部分硬度≤30HRC，耐磨性和韧性都有所提高，但由于铸造工艺复杂，热处理后容易出现金属之间分层，导致成本过高，不能广泛推广应用。
发明内容
本发明提供了一种高耐磨合金钢电铲齿及其生产工艺，有较高硬度，在提高耐磨性的同时，冲击韧性也大幅度提升，满足露天装载机械的耐磨性和耐腐蚀性能要求，减少了电铲齿现场更换的频率，降低了工人劳动强度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿，其化学组分重量百分比为：C 0.31-0.38，Si 0.55-0.75，Mn 1.09-1.25，Cr 2.55-2.80， Mo0.55-0.70，Ni 0.16-0.25，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
本发明所述的一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿的生产工艺，包括以下工艺流程，包括：配料、熔炼、浇注，熔炼温度为1580～1600℃，出炉温度为1480～ 1500℃，以1400℃～1450℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
作为本发明的一个优选的技术方案，所述的的高耐磨合金钢电铲齿的热处理过程包括：升温到880℃-900℃保温4h，出炉空冷，升温到860℃-870℃保温4h，进行水淬油冷，升温到300℃-320℃保温6h，出炉空冷。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
具有较高的硬度，在提高耐磨性的同时，冲击韧性也大幅度提升，满足露天装载机械的耐磨性和耐腐蚀性能要求，减少了电铲齿现场更换的频率，降低了工人劳动强度。
具体实施方式
本实施例所述的一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿，其化学组分重量百分比为：C 0.31-0.38，Si 0.55-0.75，Mn 1.09-1.25，Cr 2.55-2.80，Mo 0.55-0.70，Ni 0.16-0.25，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
本实施例所述的一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿的生产工艺，包括以下工艺流程，包括：配料、熔炼、浇注，熔炼温度为1580～1600℃，出炉温度为 1480～1500℃，以1400℃～1450℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
其中，在本实施例中，所述的的高耐磨合金钢电铲齿的热处理过程包括：升温到880℃-900℃保温4h，出炉空冷，升温到860℃-870℃保温4h，进行水淬油冷，升温到300℃-320℃保温6h，出炉空冷。
实施例1：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.31，Si 0.55，Mn 1.09，Mo 0.55， Cr 2.55，Ni 0.16，P≤0.015，S≤0.017；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：升温到890℃保温4h，空冷；升温到860℃保温4h；水淬油冷；再升温到300℃保温6h，空冷。
实施例2：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.32，Si 0.62，Mn 1.12，Mo 0.57， Cr 2.65，Ni 0.17，P≤0.017，S≤0.019；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：升温到890℃保温4h，空冷；升温到860℃保温4h，水淬油冷；再升温到300℃保温6h，空冷。
实施例3：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.34，Si 0.7，Mn 1.17，Mo 0.68， Cr 2.71，Ni 0.23，P≤0.013，S≤0.016；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：升温到900℃保温4h，空冷；升温到870℃保温4h，水淬油冷；再升温到320℃保温6h，空冷。
实施例4：
铸造后检测成分的质量百分比为：C 0.38，Si 0.75，Mn 1.25，Mo 0.70，Cr 2.80，Ni 0.25，P≤0.021，S≤0.017；其余为铁和不可避免的杂质。
热处理过程包括：升温到900℃保温4h，空冷；升温到870℃保温4h，水淬油冷；再升温到320℃保温6h，空冷。
对比磨损试验采用M-2000摩擦磨损试验机，载荷为200N，试验时间2h,按国标GB/T12444-2006进行滑动磨损试验，耐磨性能以Mn13Cr2材料为基数1来计算。本发明的高耐磨合金钢电铲齿的耐磨性是Mn13Cr2电铲齿的1.51-1.85 倍，同时具有较好的耐腐蚀性能，其中实施例3具有优异的综合性能。本发明材料适用于各类矿山机械、工程机械、煤矿机械的耐磨部件，尤其是露天矿作业的电铲齿，具有广阔的应用前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿，其特征在于：其化学组分重量百分比为：C0.31-0.38，Si 0.55-0.75，Mn 1.09-1.25，Cr 2.55-2.80，Mo 0.55-0.70，Ni 0.16-0.25，P≤0.03，S≤0.03，其余为铁和不可避免的杂质。
2.一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿的生产工艺，其特征在于，包括以下工艺流程，包括：配料、熔炼、浇注，熔炼温度为1580～1600℃，出炉温度为1480～1500℃，以1400℃～1450℃将熔化金属浇注到抽真空状态下EPS模具中。
3.根据权利要求2所述的一种消失模铸造高耐磨合金钢电铲齿的生产工艺，其特征在于，所述的的高耐磨合金钢电铲齿的热处理过程包括：升温到880℃-900℃保温4h，出炉空冷，升温到860℃-870℃保温4h，进行水淬油冷，升温到300℃-320℃保温6h，出炉空冷。
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