CN85105273A

CN85105273A - 一种稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢及其生产工艺

Info

Publication number: CN85105273A
Application number: CN 85105273
Authority: CN
Inventors: 陈明亮; 周启昌
Original assignee: HUANREN COPPER AND ZINC MINING PLANT LIAONING PROV
Current assignee: HUANREN COPPER AND ZINC MINING PLANT LIAONING PROV
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1987-01-14

Abstract

一种稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢及其生产工艺。该耐磨铸钢稀土元素总含量为0.05～0.09％，其中硫、磷有害元素含量不得超过0.035％，残余铝的含量为0.02～0.06％。热处理工艺采用风冷方式，依含碳量的不同而采用不同的风冷速度。对于小型热处理加热炉，可采用空冷方式。

Description

本发明属于一种低合金耐磨金属材料及其生产方法

在耐磨铸钢领域里，目前主要是以高锰钢为主，但它的表面硬化效应是在高冲击状态下产生的，而在一些低冲击的磨损场合，就不能更好地发挥其耐磨性能，因此在一些低应力的磨损情况下，人们开始不愿意使用高锰钢。

本发明的目的，是提供一种稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢，这种新型材料不仅在高冲击状态下具有良好的耐磨性能，而且在低冲击应力或中等冲击应力状态下，甚至在较严厉的磨损条件下也具有良好的耐磨性。本发明的另一目的，是提供一种制造该耐磨铸钢的工艺方法。

本发明的稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢的化学成分是：碳含量为0.45～0.65%、锰含量为1.5～1.7%、铬含量为1.1～1.3%、硅含量为0.8～1.0%、钼含量为0.3～0.4%、镍含量为0.3～0.4%、硼含量为0.001～0.003%;稀土元素总含量为0.05～0.09%，其中硫、磷有害元素含量不超过0.035%，残余铝含量0.02～0.06%。

本发明的稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢的生产过程，包括碱性电弧炉冶炼、铸造、热处理工艺。碱性电弧炉冶炼出钢温度，当含碳为0.45～0.55%时，为1580℃～1600℃;当含碳量在0.56～0.65%时，冶炼出钢温度在1530℃～1570℃之间，碱性电弧炉冶炼的要点是所加入的稀土合金和硼铁合金的块度应为10～20mm，在加入前，要在100℃～200℃条件下烘热，加入时机是在出钢时，并在钢水包中被吸收。在加入稀土合金和硼铁合金前，钢液必须在白渣下充分脱氧，加入后，钢水需搅动，以确保吸收均匀，并需镇静4～7分钟后，方可进行浇注（浇注温度：当含碳量在0.45～0.55%时为1500℃～1510℃，当含碳量在0.55～0.65%时，为1490℃～1500℃）。

在热处理过程中，应按要求控制温度变化，开始加热时，加热升温速度为每小时80℃，一直加热到600℃～650℃（对于10吨热处理炉）保温3～4小时，然后继续以每小时100℃的升温速度加热。当含碳量在0.45～0.55%时，加热温度控制在850℃～880℃，当含碳量在0.56～0.65%时，加热温度控制在830℃～850℃，保温4～6小时后，出炉进行冷却。

在热处理过程中的冷却工艺，是采用吹风冷却法。当含碳量为0.55～0.65%时，在开始十分钟内冷却速度为每分钟冷却25℃～35℃，然后以每分钟冷却20℃的速度冷却，冷至300℃～350℃时停风。此时可将料车拉入已经降温的热处理炉中，开着炉门，进行随炉自冷回火。该冷却工艺适用于截面厚度在180mm以下的产品;当含碳量为0.45～0.55%时，要将风冷速度控制在每分钟25℃的程度，当冷至400℃～450℃时停风，自然冷却至室温。该冷却工艺适用于截面厚度在130～150mm以下的产品。所选择的风流介质温度在5℃～35℃。

该冷却工艺的风冷阵列与风冷速度的控制以吹风机顺着料车长度方向两侧对吹布置，按一定距离摆开对吹加热件的布阵方式。料盘底部与料车上部之间要留有通风通道，其间距最低限度要大于250mm，以便输入风量，使风冷效果更好。如果有条件的话，还可以在料车盛料件上方中间区，顺着料车长度方向设置可左右摆的向下吹的风机，以控制料车中部的冷却效果。或者利用一台风机制成通风管道，向料车心部输入风量，料车与***吹风机距离在1.2～1.6m处。

该冷却工艺对风量的要求是每吨产品件冷却所需风量不得小于9000m³。

热处理装炉要求，是当产品件截面厚度为150～200mm时，要保证产品件之间的距离不小于90mm;当产品件截面厚度在100～150mm范围时，产品件之间距离不小于70mm;当产品件截面厚度小于80mm时要保证产品件之间距离不小于60mm。

热处理过程的冷却工艺，还可以采用空冷方法。当产品截面小于120mm时，可采用每半吨件空冷方式;当产品截面厚度为150～200mm时可采用单件空冷的冷却方式。

采用稀土合金制造低合金耐磨金属材料，不仅工艺简单，耗能低，生产成本低，耐磨性能高，而且有利于充分开发利用我国丰富的稀土资源。

Claims

1、一种稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢，由碳、铬、锰、硅、钼、镍、硼、稀土元素构成，其特征是所说的碳含量为0.45～0.65%，铬含量为1.1～1.3%，锰含量为1.5～1.7%，硅含量为0.8～1.0%，钼含量为0.3～0.4%，镍含量为0.3～0.4%，硼含量为0.001～0.003%；所说的稀土元素总含量为0.05～0.09%，其中硫、磷有害元素含量不得超过0.035%，残余铝的含量为0.02～0.06%。

2、按照权利要求1所述的稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢，生产过程包括碱性电弧炉冶炼、铸造、热处理工艺，其特征在于所说的碱性电弧炉冶炼所加入的稀土合金和硼铁合金的块度在10～20mm范围内，在加入以前须在100℃～200℃条件下烘热，加入时机是在出钢时，并在钢水包中被吸收。在加入稀土合金、硼铁合金前，钢液必须在白渣下充分脱氧，加入该两种合金后的钢水需搅动，以确保吸收均匀，并需镇静4～7分钟后，方可进行浇注。所说的热处理过程，其特征是开始加热升温速度为每小时80℃，加热到600℃～650℃，（对于10吨热处理炉）保温3～4小时，然后继续以每小时100℃的升温速度加热。当含碳量在0.45～0.55%时，加热到850℃～880℃。当含碳量在0.56～0.65%时，加热到830℃～850℃，保温4～6小时后，出炉进行冷却。其冷却工艺的特征是采用吹风冷却法。当生产含碳量为0.55～0.65%，截面厚度在180mm以下的产品时，冷却速度在开始10分钟内为每分钟冷却25℃～35℃，然后以每分钟冷却20℃的速度冷却，冷至300～350℃停风，此时可将料车拉入已经降温的热处理炉中开着炉门，进行随炉自冷回火。

当生产含碳量为0.45～0.55%、截面厚度在130～150mm以下的产品时，要将风冷速度控制在每分钟25℃的程度，当冷至400℃～450℃时停风。自然冷却至室温。所选择的风流介质温度在5℃～35℃。

3、按照权利要求2所述的热处理过程的冷却工艺，其特征是风冷阵列与冷却速度控制以吹风机顺着料车长度方向两侧对吹布置，按一定距离摆开对吹加热件的布阵方式。料盘底部与料车上部之间要留有通风通道，其间距最低限度要大于250mm，以便输入风量，控制风冷效果，还可在料车盛料件上方中间区，顺料车长度方向设置的可左右摆的控制料车中部冷却效果的向下吹的风机。料车与***吹风机距离在1.2～1.6m处。

对于风量要求，是每吨产品件冷却所需风量为每小时不得小于9000m³。

热处理装炉方式特征，是当产品件截面厚为150～200mm时，要保证产品件之间距离不小于90mm;当产品截面厚为100～150mm时，要保证件之间距离不小于70mm;当产品件截面厚度小于80mm时，要保证产品件之间距离不小于60mm。

4、按照权利要求2所述的稀土铬锰硅钼镍硼耐磨铸钢的生产工艺，其特征在于所说的热处理过程的冷却工艺，可采用空冷方法。当产品件截面厚度小于120mm时，可采用每半吨件空冷的冷却方式;当产品件截面厚度为150～200mm时，可采用单件空冷的冷却方式。