一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法，由以下重量组分组成：碳0.3?0.5％、硅0.60?1.20％、锰10?13％、铬1?3％、钛1?2％、钒0.2?0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.20?0.30％、砷0.04?0.07％、铈0.01?0.025％，余量铁；其中锰、钛、铬和钒总共为12?17％。本发明提高斗齿的韧性、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。
【专利说明】
一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及煤矿生产设备材料技术领域，具体属于一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法。
【背景技术】
[0002]挖掘机斗齿是在采掘作业中大量消耗的易损件，工作条件恶劣，失效方式多数为磨损，少数发生断裂。斗齿一般装在挖掘机铲斗的前端，系悬臂梁构件，直接与矿石、砂土、岩石等物料接触。在接触物料时，既承受冲击作用，又承受弯矩作用。服役过程中，斗齿尖部受到较大的冲击滑动磨粒磨损，尖部表面常出现各式犁沟、变形，造成表面磨损或脱落。国内斗齿材料最常用的为高锰钢，它存在着使用寿命低，抗断裂能力差的问题。在我国，每年斗齿消耗量很大。如何提高斗齿的使用寿命，研制出生产工艺简便、使用可靠、价廉物美的新型斗齿高韧耐磨材料，仍是当前需要进一步解决的问题。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供了一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法，提高斗齿的韧性、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
[0005]一种采煤机斗齿用合金钢，由以下重量组分组成:碳0.3-0.5 %、硅0.60-1.20 %、锰 10-13%、铬 1-3%、钛 1-2%、钒 0.2-0.60%、磷 <0.04%、硫 <0.04%、钼0.20-0.30%、石申0.04-0.07%、铈0.01-0.025%，余量铁;其中锰、钛、铬和钒总共为12-17%。
[0006]所述的碳0.3%、硅0.60%、锰10%、铬I %、钛I %、钒0.2%、磷<0.04%、硫<0.04%、钼0.2%、砷 0.04%、铈 0.01 %。
[0007]所述的碳0.5%、硅1.20%、锰13%、铬2%、钛 1%、钒0.60%、磷<0.04%、硫<0.04%、钼0.30%、砷 0.07%、铈0.025%。
[0008]所述碳0.4%、硅0.80%、锰12%、铬2%、钛1.5%、钒0.4%、磷<0.04%、硫<0.04%、钼0.25%、砷 0.05%、铈 0.02%。
[0009]—种采煤机斗齿用合金钢的制备方法，I)配料:选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金；
[0010]2)熔炼:先将I)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；
[0011]3)取样调整:使其得到I)步设计的配比，
[0012]4)浇注成型:然后出中频炉；
[0013]5)热处理:将4)进行淬火;工件淬火后，在温度为220_250°C的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；
[0014]6)再在300-320°C的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；
[0015]7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
[0016]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0017]本发明采用Mo、V、T1、Ce等多元微量元素进行微合金化处理，可以增加形核，进一步细化晶粒，有效的控制碳化物的数量、大小和形态分布，变质夹渣，提高冶金质量和综合耐磨性能，最大限度提高合金钢的综合性能和使用寿命。本发明合金钢与现有的高锰钢相比，具有更高的耐磨性、强韧性以及抗冲击性。使用本发明合金钢，可以保证挖掘机能正常进行工作，防治早期脆断，减少停机和维修次数，提高了劳动生产率和设备利用率，降低了生产成本。
【具体实施方式】
[0018]一种采煤机斗齿用合金钢，由以下重量组分组成:所述的所述碳0.4%、硅0.80%、锰12%、铬2%、钛1.5%、钒0.4%、磷<0.04%、硫<0.04%、钼0.25%、砷0.05%、铈0.02%。
[0019]—种采煤机斗齿用合金钢制备方法，I)配料:选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金；
[0020]2)熔炼:先将I)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；
[0021]3)取样调整:使其得到I)步设计的配比，
[0022]4)浇注成型:然后出中频炉；
[0023]5)热处理:将4)进行淬火;工件淬火后，在温度为220_250°C的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；
[0024]6)再在300_320°C的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；
[0025]7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
[0026]本发明实施例中合金钢力学性能为:拉伸强度1421MPa，屈服强度945MPa，延伸率13.5%,断面收缩率33 %，冲击吸收功52.7J，冲击韧性62J/cm2，硬度286HB。
[0027]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于:由以下重量组分组成:碳0.3-0.5%、硅0.60-1.20 %、锰 10-13%、铬 1-3 %、钛 1-2%、钒 0.2-0.60 %、磷 <0.04%、硫 <0.04%、钼0.20-0.30%、砷0.04-0.07%、铈0.01-0.025%，余量铁；其中锰、钛、铬和钒总共为12-17%。2.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于:所述的碳0.3%、硅0.60%、锰10%、铬I %、钛I %、钒0.2%、磷 <0.04%、硫<0.04%、钼0.2%、砷0.04%、铺0.01%。3.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于:所述的碳0.5%、硅I.20%、锰 13%、铬 2%、钛 I %、钒 0.60%、磷 <0.04%、硫 <0.04%、钼0.30%、砷 0.07%、铈0.025%。4.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于:所述碳0.4%、硅0.80%、锰12%、铬 2%、钛1.5%、钒 0.4%、磷 <0.04%、硫 <0.04%、钼0.25%、砷 0.05 %、铺0.02% 05.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢的制备方法，其特征在于:I)配料:选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金； 2)熔炼:先将I)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化； 3)取样调整:使其得到I)步设计的配比， 4)浇注成型:然后出中频炉； 5)热处理:将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250°C的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织； 6)再在300-3200C的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温； 7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
【文档编号】C21D7/06GK105886921SQ201610450146
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】洪星
【申请人】安庆市灵宝机械有限责任公司