建筑机械铲斗配件用铸钢及包含该铸钢的建筑机械铲斗用配件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于制造建筑机械铲斗用配件的铸钢。
【背景技术】
[0002] 通常，属于建筑机械的一种的挖掘机作为用于开采沙土或岩石的土木工程机器而 构成为如下结构：在车体的前方部具备臂，在所述臂的端部设有用于开采沙土或岩石的铲 斗。
[0003] 所述铲斗为了提高耐磨损性而由具有很高的硬度值的钢板来制造。但是，由于铲 斗是通过焊接来制造的，因此在使用硬度值高的钢板时被受限制。这是因为，想要提高硬度 时，需要加入碳或合金成分，而如果所述成分的含量多，则导致焊接性下降。因此，为了减少 对铲斗的损伤，并不使用焊接，而是通过结合方式而安装硬度值高的斗齿（tooth)、防护罩 (shroud)、切割机（cutter)等铸钢配件而使用。但是，这些配件也因磨损而导致使用寿命 有限。
[0004] 另外，为了提高与铲斗结合的斗齿的焊接性及耐磨损性而出现了对高硬度的碳化 钨进行电弧焊的技术（参照下述现有技术文献）。但是，上述技术使用了粒子尺寸大的碳化 钨，因此在冲击大的挖掘或剖开夹心岩的作业中发生龟裂，存在焊接性及耐磨损性下降的 问题。
[0005] 因此，为了提高铲斗的寿命，需要研发一种显示高强度且耐磨损性及耐久性优异 的铸钢配件。
[0006] 韩国实用新型公开第1999-011857号
【发明内容】
[0007] 发明所要解决的技术问题
[0008] 本发明是为了解决上述的问题而研发的，本发明的目的在于提供一种显示高强度 且耐磨损性及耐久性优异的建筑机械铲斗配件用铸钢。
[0009] 另外，本发明的目的还在于提供一种由所述建筑机械铲斗配件用铸钢制造的建筑 机械铲斗用配件。
[0010] 用于解决问题的技术手段
[0011] 为了达到上述目的，本发明提供一种建筑机械铲斗配件用铸钢，包含：〇. 27%至 0. 34%重量百分比的碳（C) ;1. 2%至1. 8%重量百分比的铬（Cr) ;0. 8%至1. 7%重量百分 比的硅（Si) ;1. 0%至1. 4%重量百分比的锰（Mn) ;0. 2%至0. 4%重量百分比的钥（Mo); 0.2%至0.4%重量百分比的镍（Ni);以及作为剩余量的铁和杂质，在组织内包含MC碳化物 和从M 7C3碳化物、M3C2碳化物及M23C 6碳化物中选择的至少一种碳化物，以整个碳化物的总 100 %体积百分比为基准，包含10 %至65 %体积百分比的所述MC碳化物。
[0012] 在此，可包含15 %至45 %体积百分比的所述MC碳化物。
[0013] 另外，所述MC碳化物被包含在所述铸钢的晶粒内部，从所述M7C3碳化物、M 3C2碳化 物及M23c6碳化物中选择的至少一种碳化物被包含在所述铸钢的晶粒边界。
[0014]在这样的建筑机械铲斗配件用铸钢中，所述铬（Cr)、硅（Si)及锰（Mn)的总含有量 为4. 1 %至4. 9 %重量百分比。
[0015] 另外，本发明的建筑机械铲斗配件用铸钢还包含0. 01%至0. 03%重量百分比的 钒（V)。
[0016] 另外，本发明提供一种建筑机械铲斗配件用铸钢，包含：〇. 27%至0. 34%重量百 分比的碳（C) ;1. 2%至1. 8%重量百分比的铬（Cr) ;0. 8%至1. 7%重量百分比的硅（Si); 1. 0%至1. 4%重量百分比的锰（Mn) ;0? 2%至0? 4%重量百分比的钥（Mo) ;0? 2%至0? 4% 重量百分比的镍（Ni);以及作为剩余量的铁和杂质，在组织内包含MC碳化物和从M7C3碳化 物、M 3C2碳化物及M23C6碳化物中选择的至少一种碳化物，在切断之后，在用图像分析器来分 析切断面时，所述MC碳化物在切断面所占的面积（b)与全部碳化物在切断面所占的面积 (a)的比率（b/a)为 0? 1 % 至 0? 65 %。
[0017] 另外，本发明提供通过对所述建筑机械铲斗配件用铸钢进行后处理而获得的建筑 机械铲斗用配件。
[0018]所述建筑机械纟产斗用配件可以是斗齿（tooth)、斗齿套（tooth adapter)、防护罩 (shroud)或切割机（cutter)。
[0019] 发明效果
[0020] 本发明的建筑机械铲斗配件用铸钢包含特定范围的碳、铬、硅、锰、钥及镍，在组织 内MC碳化物占全部碳化物的10%至65%体积百分比，因此显示高强度且耐磨损性及耐久 性优异。因此，由本发明的建筑机械铲斗配件用铸钢制造的建筑机械铲斗用配件的寿命长 且耐冲击性优异。
【附图说明】
[0021] 图1是对本发明的实施例1的配件进行ThermoCalc模拟试验的结果。
[0022] 图2表示本发明的实施例1的配件的截面。
[0023] 图3根据本发明的实施例5和比较例6而对斗齿的寿命进行了评价。
【具体实施方式】
[0024] 下面，对本发明进行说明。
[0025] 1?建筑机械铲斗配件用铸钢
[0026] 本发明的建筑机械铲斗配件用铸钢（以下，称为'铸钢'）按照特定范围而包含碳、 铬、硅、锰、钥及镍，从而显示高强度且耐磨损性及耐久性优异。下面，对此进行详细说明。
[0027] 本发明的铸钢在总重量中包含0. 27%至0. 34%重量百分比的碳（C)。如果碳的含 量不足于0.27%重量百分比，则减少在组织内碳化物（特别是，MC碳化物）的形成，导致铸 钢的耐磨损性下降，如果超过0.34%重量百分比，则铸钢的强度（韧性）下降，导致回火抵 抗性下降，在高温下铸钢的耐磨损性下降。因此，优选为包含所述范围的碳。
[0028] 本发明的铸钢在总重量中包含1. 2%至1. 8%重量百分比的铬（Cr)。如果铬的含 量不足于1. 2%重量百分比，则减少在组织内碳化物（特别是，MC碳化物）的形成，导致铸 钢的耐磨损性下降，如果超过1. 8%重量百分比，因铬含量与碳含量之比的增加，导致与MC 碳化物相比，主要形成M7C3碳化物，从而铸钢的强度下降。因此，优选为包含所述范围的铬。
[0029] 本发明的铸钢在总重量中包含0.8%至1.7%重量百分比的硅（Si)。如果硅的含 量不足于0.8%重量百分比，则铸钢的铸造性下降，如果超过1.7%重量百分比，则会形成 在进行铸造时引起缺陷的化合物（例如，Si0 2)，导致铸钢的强度下降。因此，优选为包含所 述范围的硅。
[0030] 本发明的铸钢在总重量中包含1. 0%至1. 4%重量百分比的锰（Mn)。所述锰在起 到脱氧剂作用的同时，将珍珠岩微细化，将铁氧体固溶强化而提高铸钢的抵抗强度。如果 这样的锰的含量不足于1.0%重量百分比，则铸钢的粘性下降，而如果超过1.4%重量百分 t匕，在淬火时引发铸钢的龟裂或变形。因此，优选为包含所述范围的锰。
[0031] 本发明的铸钢在总重量中包含0. 2%至0. 4%重量百分比的钥（Mo)。如果钥的含 量不足于0.2%重量百分比，则铸钢的脆性下降，而如果超过0.4%重量百分比，则铸钢的 制造费用上升。因此，优选为包含所述范围的钥。
[0032] 本发明的铸钢在总重量中包含0. 2%至0. 4%重量百分比的镍（Ni)。所述镍能够 将铸钢的组织微细化，对奥氏体或铁氧体进行固溶强化而提高铸钢的抵抗强度。另外，在与 铬或钥共存的情况下能够提高硬化性，在铸造时容易进行热处理。为了实现组织的微细化 效果并获得所需的强度，优选为以所述范围而包含这样的镍。
[0033] 本发明的铸钢除了所述成分之外，作为剩余量而包含铁（Fe)和杂质（例如，磷 (P)，硫磺⑶等）。
[0034] 这样的本发明的铸钢在组织内包含碳化物，在所述碳化物中包含的MC碳化物（A) 占10%至65%体积百分比。即，本发明的铸钢在组织内包含MC碳化物和从由M7C3碳化物、 M 3C2碳化物及M23C6碳化物构成的组中选择的1种以上的碳化物（B)，以全部碳化物（A+B) 的总100 %体积百分比为基准，包含10 %至65 %体积百分比的所述MC碳化物（A)。所述M 是与碳（C)结合的准金属或过渡金属成分，可例举硅（Si)、铬（Cr)、钥（Mo)、钒（V)等。
[0035] 通常，在制造铸钢时，根据凝固速度而在铸钢组织内形成树枝状（dendrite)的框 架，此时，根据部位，准金属或过渡金属与碳（C)结合而形成M7C3碳化物、M3C 2碳化物、MC碳 化物或M23C6碳化物这样的碳化物。其中，关于MC碳化物，在铸钢组织的结晶粒内部进行观 察，关于此外的M 7C3碳化物、M3C2碳化物及M23C 6碳化物，在铸钢组织的结晶粒边界进行观察。 在此，龟裂或冲击主要沿着结晶粒边界而传播，因此与在结晶粒边界观察到的M 7C3碳化物、 M3C2碳化物及M23C 6碳化物相比，在形成在结晶粒内部观察到的MC碳化物时能够提高铸钢的 强度及耐久性。
[0036] 由此，本发明通过制造如下的铸钢，能够提供显示高强度且耐久性及耐冲击性优 异的铸钢：以如上述的特定范围而包含碳、铬、硅、锰、钥及镍，并且以全部碳化物总100% 体积百分比为基准，MC碳化物在组织内占10%体积百分比以上。
[0037] 因此，在根据本发明的铸钢而制造建筑机械铲斗用配件而适用于铲斗的情况下， 在没有后处理工序（如所述现有技术文献所述的碳化钨处理）的情况下，能够提高铲斗的 强度及耐久性。在此，在考虑铸钢的冲击特性的情况下，优选为，以全部碳化物总100%体积 百分比为基准，MC碳化物在铸钢内所占的