一种新型型钢耐磨材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型型钢耐磨材料及其制备方法，按重量份数主要包括碳5?12份、硅15?20份、锰20?25份、铬3?8份、硼1?3份、镍1?3份、稀土0.5?1.5份、膨胀蛭石3?6份、增韧剂4?10份、硬脂酸钡10?13份、纳米级陶瓷颗粒15?25份以及氟化钠3?7份，本发明制作工艺简单，制作过程环保无污染，制作后的耐磨材料具有良好的硬度和韧性，机械性能好，能够延长型钢的使用寿命。
【专利说明】
一种新型型钢耐磨材料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及型钢耐磨材料制备技术领域，具体为一种新型型钢耐磨材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 磨损是工件失效的主要形式之一，磨损造成了能源和原材料的大量消耗， 按照钢的冶炼质量不同，型钢分为普通型钢和优质型钢。普通型钢按现行金属产品目 录又分为大型型钢、中型型钢、小型型钢。普通型钢按其断面形状又可分为工字钢、槽钢、角 钢、圆钢等。许多型钢由于磨损而迅速失效，从而造成材料及人力的浪费，给国民经济造成 巨大的损失，易磨损件的寿命低已成为发展生产的严重障碍。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种新型型钢耐磨材料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中 提出的问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:一种新型型钢耐磨材料，按重量份数 主要包括碳5-12份、硅15-20份、锰20-25份、铬3-8份、硼1-3份、镍1 -3份、稀土0.5-1.5份、膨 胀蛭石3-6份、增韧剂4-10份、硬脂酸钡10-13份、纳米级陶瓷颗粒15-25份以及氟化钠3-7 份。
[0005] 优选的，优选的成分配比为:碳10份、硅18份、锰23份、铬5份、硼2份、镍2份、稀土 1 份、膨胀蛭石4份、增韧剂7份、硬脂酸钡12份、纳米级陶瓷颗粒20份以及氟化钠5份。
[0006] 优选的，其制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为800°C_1000°C， 熔炼时间为60min-80min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1200°C-1300°C，熔炼时间为100min-120min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度 为1500°C-1700°C，熔炼时间为150min-180min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。 [0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是： (1)本发明制作工艺简单，制作过程环保无污染，制作后的耐磨材料具有良好的硬度和 韧性，机械性能好，能够延长型钢的使用寿命。
[0008] (2)本发明采用三个温区对混合原材料进行熔炼，能够提高耐磨材料的冲击韧性、 硬度、耐磨度、抗拉强度。
【具体实施方式】
[0009] 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，所描述的实施例 仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技 术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0010] 本发明提供一种技术方案:一种新型型钢耐磨材料，按重量份数主要包括碳5-12 份、硅15-20份、锰20-25份、铬3-8份、硼1-3份、镍1 -3份、稀土0.5-1.5份、膨胀蛭石3-6份、增 韧剂4-10份、硬脂酸钡10-13份、纳米级陶瓷颗粒15-25份以及氟化钠3-7份。
[0011] 实施例一： 采用的成分配比为:碳5份、硅15份、锰20份、铬3份、硼1份、镍1份、稀土 0.5份、膨胀蛭石 3份、增韧剂4份、硬脂酸钡10份、纳米级陶瓷颗粒15份以及氟化钠3份。
[0012] 本实施例的制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为800 °C °C，熔炼 时间为60min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1200°C，熔炼时间为 lOOmin，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1500°C，熔炼时间为 150min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0013] 实施例二： 采用的成分配比为:碳6份、硅16份、锰21份、铬4份、硼2份、镍2份、稀土0.7份、膨胀蛭石 4份、增韧剂5份、硬脂酸钡11份、纳米级陶瓷颗粒16份以及氟化钠4份。
[0014] 本实施例的制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为900 °C，熔炼时 间为65min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1250°C，熔炼时间为 105min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1550°C，熔炼时间为 155min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0015] 实施例三： 采用的成分配比为:碳7份、硅17份、锰22份、铬5份、硼2份、镍2份、稀土 0.8份、膨胀蛭石 4份、增韧剂6份、硬脂酸钡11份、纳米级陶瓷颗粒17份以及氟化钠4份。
[0016] 本实施例的制备方法包括以下步骤： A、将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为950°C，熔炼时 间为70min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1280°C，熔炼时间为 115min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1580 °C，熔炼时间为 175min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0017]实施例四： 采用的成分配比为:碳11份、硅18份、锰24份、铬7份、硼2份、镍1份、稀土 1.3份、膨胀蛭 石4份、增韧剂9份、硬脂酸钡12份、纳米级陶瓷颗粒24份以及氟化钠6份。
[0018] 本实施例的制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为980 °C，熔炼时 间为75min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1250Γ，熔炼时间为 115min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1650 °C，熔炼时间为 165min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0019] 实施例五： 采用的成分配比为:碳12份、硅20份、锰25份、铬8份、硼3份、镍3份、稀土 1.5份、膨胀蛭 石6份、增韧剂10份、硬脂酸钡13份、纳米级陶瓷颗粒25份以及氟化钠7份。
[0020] 本实施例的制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为1000°C，熔炼时 间为80min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1300°C，熔炼时间为 120min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1700°C，熔炼时间为 180min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0021]实施例六： 采用的成分配比为:碳10份、硅18份、锰23份、铬5份、硼2份、镍2份、稀土 1份、膨胀蛭石4 份、增韧剂7份、硬脂酸钡12份、纳米级陶瓷颗粒20份以及氟化钠5份。
[0022]本实施例的制备方法包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为900 °C，熔炼时 间为70min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1250°C，熔炼时间为 1 lOmin，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度为1600 °C，熔炼时间为 170min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
[0023] 实验例： 将普通耐磨材料和本发明各实施例制得的耐磨材料进行磨损实验，得到数据如下表：
由以上实验数据可知，实施例六制备的耐磨材料性能最佳， 本发明制作工艺简单，制作过程环保无污染，制作后的耐磨材料具有良好的硬度和韧 性，机械性能好，能够延长型钢的使用寿命;本发明采用三个温区对混合原材料进行熔炼， 能够提高耐磨材料的冲击韧性、硬度、耐磨度、抗拉强度。
[0024]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种新型型钢耐磨材料，其特征在于:按重量份数主要包括碳5-12份、硅15-20份、锰 20-25份、铬3-8份、硼1-3份、镍1-3份、稀土0.5-1.5份、膨胀蛭石3-6份、增韧剂4-10份、硬脂 酸钡10-13份、纳米级陶瓷颗粒15-25份以及氟化钠3-7份。2. 根据权利要求1所述的一种新型型钢耐磨材料，其特征在于:优选的成分配比为:碳 10份、硅18份、锰23份、络5份、硼2份、镍2份、稀土 1份、膨胀蛭石4份、增韧剂7份、硬脂酸钡12 份、纳米级陶瓷颗粒20份以及氟化钠5份。3. 实现权利要求1所述的一种新型型钢耐磨材料的制备方法，其特征在于:其制备方法 包括以下步骤： A、 将碳、硅、锰、铬、硼、镍、稀土、膨胀蛭石、增韧剂、硬脂酸钡、纳米级陶瓷颗粒、氟化钠 放入先放入粉碎机中粉碎，得到A混合物； B、 将A混合物加入搅拌机中搅拌，搅拌机转速为2000转/分，搅拌时间为20min，搅拌后 得到B混合物； C、 将B混合物加入熔炼炉中进行多温区高温熔炼，熔炼炉低温区温度为800 °C-1000 °C， 熔炼时间为60min-80min，之后冷却30min后放入中温区进行熔炼，中温区的温度为1200°C-1300°C，熔炼时间为100min-120min，之后冷却60min后放入高温区进行熔炼，高温区的温度 为1500°C-1700°C，熔炼时间为150min-180min，之后冷却180min后取出得到耐磨材料。
【文档编号】C22C33/04GK105970093SQ201610400120
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】胡兴华
【申请人】马鞍山东兴铸造有限公司