CN111304546A - 一种超强度耐磨合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了本发明提供一种超强度耐磨合金，属于耐磨合金技术领域，其各组分重量百分比为：C：0.25～0.60％，B：0.001～0.005％，Cr：1.8～2.2％，Nb：0.25～0.35％，Si：0.5～0.8％，Mn：0.6～0.9％，Mo：0.4～0.5％，Cu：0.3～0.7％，N：0.025～0.030％，Re：0.35～0.50％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。本发明制备的合金中不添加铬、钼等贵重元素，而以硼为主要合金元素，依靠硼在钢中形成的高硬度的硼化物及含硼碳化物为耐磨骨架，获得高耐磨性能。微量的铈，改善硬质相在基体中的分布形态，进一步提高了合金的性能。本发明的合金制备方法生产工艺成本较低；且变质处理技术成本比较低，变质处理方法较为简单。

Description

一种超强度耐磨合金及其制备方法
技术领域
本发明属于耐磨合金技术领域，特别涉及一种超强度耐磨合金及其制备方法。
背景技术
磨损是许多工业部门普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因，同时其也消耗了大量的能源和材料。由耐磨合金铸钢制造的各种工程挖掘和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板，由于处于高强度、恶劣气候等工作条件，其磨损情况更加严重。
目前，广泛使用的金属耐磨材料有：高锰钢；中、低合金钢；高铬铸铁；高速钢。这些材料都不同程度的解决了金属不耐磨的问题，但又各自存在着不同程度的缺陷：众所周知，高锰钢只有在高硬度磨料强冲击、高应力作用下才具有高的耐磨性，并且韧性好，安全性能好。但在中低硬度磨料、低应力作用下，高锰钢并不耐磨，因此使用上受到限制。中、低合金钢具有较好的韧性，在低应力下比高锰钢耐磨，但其淬透生差，因而耐磨性较差。高铬铸铁是国内外公认的耐磨性较好的材料，也是使用比较普遍的耐磨材料。但高铬铸铁合金元素含量高，因而其成本也较高，而且存在韧性不足的缺限。高速钢中含有大量硬度更高的碳化物，耐磨性可比高铬铸铁的提高3～5倍。但由于成本高，制造工艺复杂，一般只用于制造刀具轧辊等零件，因此，很难大范围推广。
目前，国外耐磨件大多采用价格昂贵的贵金属和具有较高合金含量的材料，如俄罗斯的铬含量达30％、德国用大量的镍、日本用昂贵的铌，生产成本高、工艺复杂，进口产品价格十分昂贵。我国是缺镍少铬的国家，耐磨件生产总体水平落后，材料耐磨性一般，材料容易断裂损坏，能源消耗高，环境污染严重，如果采用大量贵金属将提高生产成本。因此，为解决上述问题，特提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种超强度耐磨合金及其制备方法，以C、Cu、Mn、Mo以及Si为主要合金元素，获得高耐磨性能的合金，韧性好且硬度高，以满足不同工况条件的性能要求，其生产工艺简单，成本低廉。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现：
一方面，本发明提供一种超强度耐磨合金，其各组分重量百分比为：C：0.25～0.60％，B：0.001～0.005％，Cr：1.8～2.2％，Nb：0.25～0.35％，Si：0.5～0.8％，Mn：0.6～0.9％，Mo：0.4～0.5％，Cu：0.3～0.7％，N：0.025～0.030％，Re：0.35～0.50％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
进一步地，其各组分重量百分比为：C：0.35～0.45％，B：0.002～0.004％，Cr：2.0～2.2％，Nb：0.28～0.32％，Si：0.6～0.7％，Mn：0.7～0.8％，Mo：0.4～0.5％，Cu：0.4～0.6％，N：0.026～0.028％，Re：0.4～0.5％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
更进一步地，其各组分重量百分比为：C：0.38％，B：0.002％，Cr：1.9％，Nb：0.28％，Si：0.6％，Mn：0.7％，Mo：0.45％，Cu：0.5％，N：0.028％，Re：0.42％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
另一方面，本发明提供一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
进一步地，熔炼温度为1800～2000℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为10～12min。
进一步地，步骤(3)中，炉温升至1800～2200℃之间。
进一步地，预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.20％～0.35％。
进一步地，所述复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。其中Si-Ba中Ba的含量大于60％，Si-Ca中Ca的含量大于60％，B以B-Fe的方式加入。
进一步地，将上述组分的复合变质剂破碎至1～5mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
进一步地，将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置5～8min，再进行浇注，浇注温度为1600～1650℃。
进一步地，热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
本发明的设计依据是：
C：在金属耐磨材料中C主要用来提高基体硬度，C过低会导致基体硬度不足，而使耐磨性不足，C过高会导致材料脆性大，而韧性不足，所以本发明C含量设计为0.25～0.60％。
Mn：高碳高硼耐磨合金中加入适量的Mn可以提高铸件淬透性，但过量的Mn会增加基体中奥氏体量，导致基体硬度降低、不耐磨，因此本发明Mn含量设计为0.6～0.9％。
Cr：本发明中Cr部分固溶于基体，提高基体硬度，部分置换硼化物中的Fe原子，形成复合硼化物，稳定硬质相。此外，Cr还可提高材料的淬透性。但Cr含量过高会使材料脆性加大，综合考虑Cr含量设计为1.8～2.2％。
B：B储量丰富，价格低廉。B在铁中的溶解度很小，加入铁中的硼大部分以硼化物或含硼碳化物的形式存在。硼与铁生成的化合物硬度远高于Fe3C，与铬的碳化物Cr7C3相当，合金中添加硼，可明显提高合金的硬度和耐磨性。硼化物和含硼碳化物的量与硼的含量有直接的关系，通过控制硼含量，可以控制硬质相的量，从而控制合金的硬度。根据不同的工况条件的要求，B含量可以选择在0.001～0.005％之间。
Si：高碳高硼耐磨合金中加入适量的Si可以提高基体硬度，但过量的Si会导致材料脆性大，因此本发明Si含量设计为0.5～0.8％。
S、P是铸造中的有害元素，但又不可避免的会带入到合金熔液中，因此只能控制S＜0.03％，P＜0.03％。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种超强度耐磨合金及其制备方法，本发明制备的耐磨合金中不添加Ni等贵重元素，而Nb、Cr、Mo等贵金属添加量少，而以C、Cu、Mn、Mo以及Si为主要合金元素，获得高耐磨性能的合金。微量的Re，改善硬质相在基体中的分布形态，进一步提高了合金的性能。与传统添加Cr、Ni等多种合金成分的合金钢相比，韧性更好和硬度更高，但是成本低廉，加工工艺简单。本发明的合金制备方法生产工艺成本较低；且变质处理技术成本比较低，变质处理方法较为简单。克服了现有耐磨合金材料中存在网状形态需要通过在热处理时延长高温保温时间或者使用电磁搅拌来减少网状形态的颗粒数量的缺陷，提高本高硼耐磨合金材料的韧性和该性能的可靠性，进一步提高了综合使用性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种超强度耐磨合金，其各组分重量百分比为：C：0.25％，B：0.001％，Cr：1.8％，Nb：0.25％，Si：0.5％，Mn：0.6％，Mo：0.4％，Cu：0.3％，N：0.025％，Re：0.35％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
本实施例中熔炼温度为1850℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为10min。
本实施例中步骤(3)中，炉温升至1900℃之间。
本实施例中预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.20％。
本实施例中复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。其中Si-Ba中Ba的含量大于60％，Si-Ca中Ca的含量大于60％，B以B-Fe的方式加入。
本实施例中将上述组分的复合变质剂破碎至3mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
本实施例中将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置4min，再进行浇注，浇注温度为1600℃。
本实施例中热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
实施例2
本实施例提供一种超强度耐磨合金，其各组分重量百分比为：C：0.38％，B：0.003％，Cr：1.9％，Nb：0.28％，Si：0.65％，Mn：0.8％，Mo：0.45％，Cu：0.55％，N：0.028％，Re：0.36％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
本实施例中熔炼温度为1900℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为11min。
本实施例中步骤(3)中，炉温升至2000℃之间。
本实施例中预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.28％。
本实施例中所述复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。其中Si-Ba中Ba的含量大于60％，Si-Ca中Ca的含量大于60％，B以B-Fe的方式加入。
本实施例中将上述组分的复合变质剂破碎至3mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
本实施例中将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置6min，再进行浇注，浇注温度为1650℃。
本实施例中热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
实施例3
一种超强度耐磨合金，其各组分重量百分比为：C：0.42％，B：0.003％，Cr：2.1％，Nb：0.30％，Si：0.6％，Mn：0.8％，Mo：0.45％，Cu：0.5％，N：0.029％，Re：0.38％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
本实施例中熔炼温度为1900℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为10min。
本实施例中步骤(3)中，炉温升至2000℃之间。
本实施例中预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.30％。
本实施例中所述复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。其中Si-Ba中Ba的含量大于60％，Si-Ca中Ca的含量大于60％，B以B-Fe的方式加入。
本实施例中将上述组分的复合变质剂破碎至3mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
本实施例中将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置6min，再进行浇注，浇注温度为1600℃。
本实施例中热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
实施例4
一种超强度耐磨合金，其各组分重量百分比为：C：0.55％，B：0.004％，Cr：2.2％，Nb：0.35％，Si：0.7％，Mn：0.8％，Mo：0.45％，Cu：0.6％，N：0.029％，Re：0.45％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
本实施例中熔炼温度为1950℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为12min。
本实施例中步骤(3)中，炉温升至2000℃之间。
本实施例中预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.30％。
本实施例中所述复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。其中Si-Ba中Ba的含量大于60％，Si-Ca中Ca的含量大于60％，B以B-Fe的方式加入。
本实施例中将上述组分的复合变质剂破碎至4mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
本实施例中将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置6min，再进行浇注，浇注温度为1650℃。
本实施例中热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
本发明制备的超强度耐磨合金分为四个系列，区别在于合金中C含量不同，其中C含量为0.25～0.35％为CEY-1系列，C含量为0.35～0.40％为CEY-2系列，C含量为0.4～0.45％为CEY-3系列，C含量为0.45～0.6％为CEY-4系列，经过洛氏硬度测量CEY-1系列平均为50.5HRC，CEY-2系列平均为55.8HRC，CEY-3系列平均为59.4HRC，CEY-4系列平均为58.3HRC。经过冲击测试获得CEY-1系列平均冲击韧度ak为5.6J/cm2，CEY-2系列平均冲击韧度ak为16.3J/cm2，CEY-3系列平均冲击韧度ak为27.8J/cm2，CEY-4系列平均冲击韧度ak为4.9J/cm2。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超强度耐磨合金，其特征在于：其各组分重量百分比为：C：0.25～0.60％，B：0.001～0.005％，Cr：1.8～2.2％，Nb：0.25～0.35％，Si：0.5～0.8％，Mn：0.6～0.9％，Mo：0.4～0.5％，Cu：0.3～0.7％，N：0.025～0.030％，Re：0.35～0.50％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的超强度耐磨合金，其特征在于：C：0.35～0.45％，B：0.002～0.004％，Cr：2.0～2.2％，Nb：0.28～0.32％，Si：0.6～0.7％，Mn：0.7～0.8％，Mo：0.4～0.5％，Cu：0.4～0.6％，N：0.026～0.028％，Re：0.4～0.5％，S<0.03％，P<0.03％，其余量为Fe。
3.一种制备如权利要求1所述超强度耐磨合金的方法，其特征在于：一种超强度耐磨合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁清理干净，按上述质量百分比要求进行称重配料，并分类放置；
(2)将上述称重后的硼铁、废钢、铬铁、铌铁、钼铁以及锰铁放入炉中加热熔炼，在熔炼后期加入硼铁，待熔清后进行等温处理，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧，然后加入脱硫剂脱硫，并扒渣；
(3)炉前按上述配比调整成分，合格后升高炉温，再向炉中加入钛铁，接着加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)向出炉后的铁液中加入复合变质剂，采用包底冲入法对铁液进行孕育和变质处理；
(5)将孕育和变质处理的铁液进行浇注；
(6)浇注完成后进行冷却、清理处理，再打磨喷砂，并进行热处理。
4.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：熔炼温度为1800～2000℃，等温处理温度为1800℃，等温处理时间为10～12min。
5.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，炉温升至1800～2200℃之间。
6.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：预脱氧和终脱氧采用的铝丝或铝粒的质量分数均占铁液质量的0.20％～0.35％。
7.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：所述复合变质剂中各组分占铁液质量百分比为：0.15％Si-Ba，0.15％Si-Ca，0.0028％B-Fe，0.2％Zr以及0.3～0.4Re组成。
8.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：将上述组分的孕育变质剂破碎至1～5mm的小颗粒，经250℃烘干后，预置于浇包底部，再进行孕育和变质处理。
9.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：将浇包中的铁液孕育和变质处理后静置5～8min，再进行浇注，浇注温度为1600～1650℃。
10.根据权利要求3所述的超强度耐磨合金的方法，其特征在于：热处理时，先在热处理炉中嵌入木炭或者在工件表面涂覆抗氧化涂料，再采用1200℃保温2h后水淬，然后采用250℃回火处理4h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112680632A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 黑龙江怀特新型材料有限公司 一种机床耐磨合金软带

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101568661A (zh) * 2007-10-29 2009-10-28 新日本制铁株式会社 马氏体型热锻造用非调质钢以及热锻造非调质钢部件
JP2012031510A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Jfe Steel Corp 溶接部靭性および耐遅れ破壊特性に優れた耐磨耗鋼板
CN105039859A (zh) * 2015-08-05 2015-11-11 曾松盛 一种高硼铁基耐磨合金材料及其生产方法
CN105886896A (zh) * 2016-04-22 2016-08-24 柳州凯通新材料科技有限公司 一种中碳合金钢耐磨材料及其加工工艺
CN107460405A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 中北大学 超高硬度超高强度特质钢及其生产方法
CN108048740A (zh) * 2017-12-04 2018-05-18 成都六惠科技有限公司 一种低合金高强度钢及其制备工艺
CN108866446A (zh) * 2018-09-02 2018-11-23 马鞍山市九华耐磨材料有限公司 一种高韧性耐磨复合材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101568661A (zh) * 2007-10-29 2009-10-28 新日本制铁株式会社 马氏体型热锻造用非调质钢以及热锻造非调质钢部件
JP2012031510A (ja) * 2010-06-30 2012-02-16 Jfe Steel Corp 溶接部靭性および耐遅れ破壊特性に優れた耐磨耗鋼板
CN105039859A (zh) * 2015-08-05 2015-11-11 曾松盛 一种高硼铁基耐磨合金材料及其生产方法
CN105886896A (zh) * 2016-04-22 2016-08-24 柳州凯通新材料科技有限公司 一种中碳合金钢耐磨材料及其加工工艺
CN107460405A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 中北大学 超高硬度超高强度特质钢及其生产方法
CN108048740A (zh) * 2017-12-04 2018-05-18 成都六惠科技有限公司 一种低合金高强度钢及其制备工艺
CN108866446A (zh) * 2018-09-02 2018-11-23 马鞍山市九华耐磨材料有限公司 一种高韧性耐磨复合材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
符寒光等: "《高速钢轧辊制造技术》", 30 June 2007, 冶金工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112680632A (zh) * 2020-12-29 2021-04-20 黑龙江怀特新型材料有限公司 一种机床耐磨合金软带

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