CN1560311A - 一种耐磨铸钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐磨铸钢及其制备方法。耐磨铸钢含有C 0.2－0.35、Si 0.6－1.0、Mn 0.8－1.2、Ni 0.2－0.6、Cr 0.6－1.2、Mo 0.15－0.35。其制法包括冶炼、铸造和热处理。冶炼：在钢液溶化1/5－2/5时放入铬、镍、钼，出炉前5－15分钟投入锰、硅，然后投入脱氧剂；热处理：铸造成型铸件正火910－930℃，保温2小时出炉空冷，淬火860－900℃保温1.5小时后出炉水淬，水温30℃以下，回火210－230℃，保温2－2.5小时，出炉空冷。本发明耐磨铸钢制备方法简单，产品具有高耐磨性和冲击韧性。
Description
技术领域
本发明属于金属材料加工技术领域，特别是涉及一种耐磨铸钢及其制备方法。
背景技术
目前，高耐磨性及冲击韧性材料，在实际生产、生活中非常需要。如：挖泥船的作业范围非常广泛，在港口建设中铲装土壤、砂石、岩石、垃圾等与海水打交道，作业条件非常复杂。作业对象有：软、硬、块度大小不同、棱角尖锐程度不同、干湿条件及温度差异，这些对斗齿得失效形式及使用寿命均有影响。归结失效形式只有两种：磨损和折断。
在过去相当长的时期内，高锰钢在斗齿材料中一直占统治地位。高锰钢材易脆断，在加工硬化之前体现不出耐磨强度等。加工工艺复杂，生产制造成本高。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的问题而提供了一种耐磨铸钢及其制备方法。
本发明的目的是提供一种耐磨铸钢材料，具有良好的淬透性，回火稳定性，很高的耐磨性及冲击韧性。
本发明耐磨铸钢材料采取如下技术方案：
一种耐磨铸钢，含有碳、硅、锰、镍、铬和钼元素，微量元素的重量百分比组成：C0.2-0.35、Si 0.6-1.0、Mn 0.8-1.2、Ni 0.2-0.6、Cr 0.6-1.2、Mo 0.15-0.35。
本发明耐磨铸钢材料还可以采用如下技术措施：
上述的耐磨铸钢，其微量元素的重量百分比组成：C 0.25-0.30、Si 0.6-0.8、Mn0.8-1.2、Ni 0.2-0.4、Cr 0.6-1.0、Mo 0.15-0.25。
本发明的另一目的是提供一种制备耐磨铸钢材料的方法，可以生产制造耐磨铸钢器件的工艺过程。
本发明耐磨铸钢材料的制备方法采取如下技术方案：
耐磨铸钢材料的制备方法，包括以下冶炼、铸造和热处理工艺过程，其具体工艺参数为：
(1)冶炼工艺
炼钢原料选择含碳量在0.17以下的废钢，如低碳花铁作为炉料，优化度钢材料。
钢水冶炼过程中，投放合金元素在钢包钢液溶化1/5-2/5时进行，放入铬、镍、钼溶化，在钢水出炉前5-15分钟投入锰、硅，然后投入脱氧剂净化钢水的纯净度；
(2)热处理工艺
钢水铸造成型铸件进行热处理，热处理正火910-930℃，保温2小时后出炉空冷，
淬火860-900℃保温1.5小时后出炉水淬，水的温度为30℃以下，回火210-230℃，
保温2-2.5小时，出炉空冷。金相组织为板条状，回火马氏体，金相组织是材料的化
学成份和热处理工艺决定的，金相组织又影响材料的机械性能。
本发明耐磨铸钢材料还可以采用如下技术措施：
所述耐磨铸钢的制备方法，其铬为铬合金，钼为钼合金，锰为锰合金，硅为硅合金。
所述耐磨铸钢的制备方法，其合金的重量百分比组成为，铬合金的铬75-80％，钼合金的钼为55-65％，锰合金的锰68-75％，硅合金的硅为75-80％。
所述耐磨铸钢的制备方法，其脱氧剂为硅钙合金。
本发明具有的优点和积极效果：
本工艺过程简单，操作易控制，采用微合金化和变质处理，制得的耐磨铸钢，有良好的淬透性，抗回火稳定性，具有高耐磨性和冲击韧性，承受苛刻的磨料磨损和强烈冲击作业条件，适于挖泥船斗齿等性能要求，使用寿命长。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
实施例1
一种耐磨铸钢，微量元素的重量百分比组成为C 0.28、Si 0.7、Mn 0.9、Ni 0.3、Cr 0.8、Mo 0.2。
实施例2
耐磨铸钢的制备方法，包括以下冶炼、铸造和热处理工艺过程，具体工艺过程为：
(1)冶炼工艺
选取含碳量为0.16的低碳花铁废钢1000Kg做原料进行冶炼。
钢水冶炼过程中，在钢包钢液溶化1/3时，考虑烧损率，首先放入含铬78％的铬合金14.10Kg，镍4Kg，含钼为60％的钼合金4.17Kg，充分溶化。在钢水出炉前10分钟投入含锰70％的锰合金22.74Kg，含硅80％的硅合金10.53Kg，然后在投入16Kg硅钙脱氧剂净化钢水；
(2)热处理工艺
钢水铸造成型铸件进行热处理，热处理正火920℃，保温2小时后出炉空冷，淬火880℃保温1.5小时后出炉水淬，水的温度为20℃，回火220℃，保温2小时，出炉空冷。制得本发明专利耐磨铸钢器件。
Claims (6)
1.一种耐磨铸钢，含有碳、硅、锰、镍、铬和钼元素，其特征是：耐磨铸钢中微量元素的重量百分比组成为C 0.2-0.35、Si 0.6-1.0、Mn 0.8-1.2、Ni 0.2-0.6、Cr 0.6-1.2、Mo 0.15-0.35。
2.根据权利要求1所述的耐磨铸钢，其特征是：C 0.25-0.30、Si 0.6-0.8、Mn 0.8-1.2、Ni 0.2-0.4、Cr 0.6-1.0、Mo 0.15-0.25。
3.根据权利要求1所述耐磨铸钢的制备方法，包括以下冶炼、铸造和热处理工艺过程，其特征是：
(1)冶炼工艺
钢水冶炼过程中，在钢包钢液溶化1/5-2/5时，放入铬、镍、钼溶化，在钢水出炉前5-15分钟投入锰、硅，然后投入脱氧剂净化钢水；
(2)热处理工艺
钢水铸造成型铸件进行热处理，热处理正火910-930℃，保温2小时后出炉空冷，淬火860-900℃保温1.5小时后出炉水淬，水的温度为30℃以下，回火210-230℃，保温2-2.5小时，出炉空冷。
4.根据权利要求3所述耐磨铸钢的制备方法，其特征是：铬为铬合金，钼为钼合金，锰为锰合金，硅为硅合金。
5.根据权利要求4所述耐磨铸钢的制备方法，其特征是：合金的重量百分比组成为，铬合金的铬75-80％，钼合金的钼为55-65％，锰合金的锰68-75％，硅合金的硅为75-80％。
6.根据权利要求3所述耐磨铸钢的制备方法，其特征是：脱氧剂为硅钙合金。
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