一种锰钢耐磨柱及其制造方法
【专利摘要】本发明属于粉末冶金领域。公开了一种锰钢耐磨柱，其主要由以下原材料制得：高锰钢粉末以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0％??20.0％的WBn(Me)。本发明还公开了一种锰钢耐磨柱的制造方法，包括，将原材料：高锰钢粉末，液体石蜡以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0％??20.0％的WBn(Me)充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机升温升压烧结，泄压后取出。本发明的锰钢耐磨柱制造费用低，且兼具耐磨性与韧性。
【专利说明】
一种锰钢耐磨柱及其制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于粉末冶金领域，尤其涉及一种锰钢耐磨柱及其制造方法。
【【背景技术】】
[0002]2015年我国粗钢产量突破了8亿吨，耐磨钢产量也突破了200万吨，产能严重过剩。国家已经开始大幅度降产能去库存，但是特种型号的各牌号优质特钢却仍需要进口，研究特殊钢新型强韧化机制与高可靠长寿命机理势在必行。
[0003]现有的增加耐磨钢耐磨性的方法分为冶炼及铸造两种，冶炼法是指调整合金元素比例；铸造法是指添加合金元素及镶合金，原有的孕镶合金主要是碳化钨合金和碳化钛合金，碳化钨合金和碳化钛合金均由真空或惰性气体保护烧结完成，原材料价格及工艺方案造成制造费用高，且产品耐磨性与韧性不能兼得。
[0004]有鉴于此，提供一种耐磨性与韧性可兼得的锰钢耐磨柱及其制造方法实为必要。【
【发明内容】
】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种兼具耐磨性与韧性的锰钢耐磨柱及其制造方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案:
[0007]—种锰钢耐磨柱，其主要由以下原材料制得:高锰钢粉末以及重量比为所述高锰钢粉末的 10.0 % —20.0 % 的WBn(Me)。
[0008]优选地，上述WBn(Me)为:WB (Me)或者 WB2 (Me)。
[0009 ] 优选地，上述WBn (Me)的粒度范围为:0.5-1.0微米。
[0010]优选地，上述WBn(Me)为WB2(Me)，粒度为I微米，WB2(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为10%。
[0011]优选地，上述WBn(Me)为WB2(Me)，粒度为0.5微米，WB2(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为20 %。
[0012]优选地，上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为0.6微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为13%。
[0013]优选地，上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为0.8微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为15%。
[0014]优选地，上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为I微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为 18%。
[0015]为解决上述技术问题，本发明实施例还提供以下技术方案:
[0016]一种锰钢耐磨柱的制造方法，其特征在于，其包括将原材料:高锰钢粉末，液体石蜡以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机升温升压烧结，泄压后取出。
[0017]优选地，上述升温升压烧结包括:首先2分钟升压到70Mpa，保压5秒之后开始加热，10秒将加热器功率升到1080安培，保温5分钟后再将电流110秒升到1450安培，恒温3分钟停止供热，功率恢复到O，接着两分钟后泄压，压力恢复到O，烧结全过程按照提供电流的时间算，共10分钟。
[0018]与现有技术相比较，本发明实施例在所述高锰钢粉末中添加占其重量百分比为10.0% —20.0 %的WBn(Me)，可同时提高锰钢耐磨柱的耐磨性及韧性。同时本发明实施例的锰钢耐磨柱的熔点只有1080度，而碳化钨合金和碳化钛合金熔点高于1600度，本发明实施例的锰钢耐磨柱与钢水更容易结合不脱落。
【【附图说明】】
[0019]图1是本发明实施例提供的锰钢耐磨柱制造方法中升温升压烧结的工艺图。
【【具体实施方式】】
[0020]为了使本发明的目的、方法方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]本发明实施例提供一种锰钢耐磨柱，其主要由以下原材料制得:高锰钢粉末以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0 % —20.0 %的WBn(Me)。
[0022]WBn(Me)是钨的硼系列化合物，其中Me是金属的英文缩写，贵金属铼Re是其中的一种最佳选择，还有其他可选金属如钛、各种稀土元素等，其显微硬度为50Gpa。
[0023]所述WBn(Me)可为WB(Me)或者WB2(Me)，粒度范围为0.5-1.0微米。
[0024]本发明实施例在所述高锰钢粉末中添加占其重量百分比为10.0%—20.0%的WBn(Me)，可同时提高本发明实施例的锰钢耐磨柱的耐磨性及韧性。
[0025]本发明实施例还提供一种锰钢耐磨柱的制造方法，包括:将高锰钢粉末，液体石蜡以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机升温升压烧结，泄压后取出，即获得本发明实施例的锰钢耐磨柱。
[0026]所述六面顶压机采用的是韶关赛普超硬材料科技有限公司自产的6X 3000T压机。
[0027]本发明实施例采用六面顶压机热压烧结制造获得本发明实施例的锰钢耐磨柱，其耐磨性与韧性兼得，性能价格比高于真空或惰性气体保护烧结的碳化钨合金和碳化钛合金。同时由于本发明实施例的锰钢耐磨柱的熔点只有1080度，而碳化钨合金和碳化钛合金熔点高于1600度，本发明实施例的锰钢耐磨柱与钢水容易结合不脱落。
[0028]实施例1
[0029]称取10公斤200目的Fe70Mn30粉末，I公斤I微米的WB2(Me)粉末，及100克液体石蜡，并将三者充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，650度脱蜡后装入复合叶腊石中，然后按图1所示的烧结工艺线使用六面顶压机进行烧结，图中横坐标是时间轴，纵坐标是压力、功率定性表示。首先将压力线2分钟升压到70Mpa，保压5秒之后开始加热，10秒将加热器的功率升到1080安培，保温5分钟后再将电流110秒慢速升到1450安培，恒温3分钟停止供热，功率线恢复到0，接着两分钟后泄压，压力线恢复到0，烧结全过程按照提供电流的时间来算，共10分钟。泄压后取出锰钢耐磨柱，用标准磨耗比砂轮测定锰钢耐磨柱与碳化硅砂轮的相对耐磨比是7-7.5:1。而同一测试标准下:45钢(硬度HRC40)与碳化硅砂轮相对耐磨比是0.3:1 ;GT20硬质合金与碳化硅砂轮相对耐磨比是6:1。同时，锰钢耐磨柱韧性是锰钢粉末烧结柱的2倍。
[0030]实施例2
[0031]称取10公斤200目的Fe70Mn30粉末，2公斤0.5微米的WB2(Me)粉末，及150克液体石蜡，然后将三者充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，650度脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机进行烧结，流程同实施例1，泄压后取出锰钢耐磨柱，用标准磨耗比砂轮测定锰钢耐磨柱与碳化硅砂轮的相对耐磨比是9.8-10:1。而同一测试标准下:45钢(硬度HRC40)与碳化硅砂轮的相对耐磨比是0.3:1 ;GT20硬质合金与碳化硅砂轮的相对耐磨比是6:1。同时，锰钢耐磨柱韧性是锰钢粉末烧结柱的2倍。
[0032]实施例3
[0033]称取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.3公斤0.6微米的WB(Me)粉末，及150克液体石蜡，然后将三者充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，650度脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机进行烧结，流程同实施例1，泄压后取出锰钢耐磨柱，用标准磨耗比砂轮测定锰钢耐磨柱与碳化硅砂轮的相对耐磨比是7.5-8:1。而同一测试标准下:45钢(硬度HRC40)与碳化硅砂轮的相对耐磨比是0.3:1 ;GT20硬质合金与碳化硅砂轮的相对耐磨比是6:1。同时，锰钢耐磨柱韧性是锰钢粉末烧结柱的2倍。
[0034]实施例4
[0035]称取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.5公斤0.8微米的WB(Me)粉末，及150克液体石蜡，然后将三者充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，650度脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机进行烧结，流程同实施例1，泄压后取出锰钢耐磨柱，用标准磨耗比砂轮测定锰钢耐磨柱与碳化硅砂轮的的相对耐磨比是8.5-9:1。而同一测试标准下:45钢(硬度HRC40)与碳化硅砂轮的相对耐磨比是0.3:1 ;GT20硬质合金与碳化硅砂轮的相对耐磨比是6:1。同时，锰钢耐磨柱韧性是锰钢粉末烧结柱的2倍。
[0036]实施例5
[0037]称取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.8公斤I微米的WB(Me)粉末，及150克液体石蜡，然后将三者充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，650度脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机进行烧结，流程同实施例1，泄压后取出高耐磨锰钢耐磨柱，用标准磨耗比砂轮测定锰钢耐磨柱与碳化硅砂轮的相对耐磨比是9.2-9.6:1。而同一测试标准下:45钢(硬度HRC40)与碳化硅砂轮的相对耐磨比是0.3:1 ;GT20硬质合金与碳化硅砂轮的相对耐磨比是6:1。同时，锰钢耐磨柱韧性是锰钢粉末烧结柱的2倍。
[0038]在本发明中实施例中，冶炼出的锰钢耐磨柱兼具耐磨性与韧性，性能价格比高于真空或惰性气体保护烧结的碳化妈合金和碳化钛合金。同时由于本发明实施例的猛钢耐磨柱的熔点只有1080度，而碳化钨合金和碳化钛合金熔点高于1600度，本发明实施例的锰钢耐磨柱与钢水更容易结合不脱落。
[0039]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种锰钢耐磨柱，其特征在于，其主要由以下原材料制得:高锰钢粉末以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0 % —20.0 %的WBn(Me)。2.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为:WB(Me)或者WB2(Me)03.根据权利要求2所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)的粒度范围为:0.5-1.0微米。4.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为WB2(Me),粒度为I微米，WB2 (Me)占高锰钢粉末重量的百分比为1 %。5.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为WB2(Me)，粒度为0.5微米，WB2 (Me)占高锰钢粉末重量的百分比为20 %。6.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为0.6微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为13%。7.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为0.8微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为15%。8.根据权利要求1所述的锰钢耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)为WB(Me)，粒度为I微米，WB(Me)占高锰钢粉末重量的百分比为18%。9.一种锰钢耐磨柱的制造方法，其特征在于，其包括将原材料:高锰钢粉末，液体石蜡以及重量比为所述高锰钢粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱压机在磨具中压制成柱状，脱蜡后装入复合叶腊石中使用六面顶压机升温升压烧结，泄压后取出。10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述升温升压烧结包括:首先2分钟升压到70Mpa，保压5秒之后开始加热，10秒将加热器功率升到1080安培，保温5分钟后再将电流110秒升到1450安培，恒温3分钟停止供热，功率恢复到0，接着两分钟后泄压，压力恢复到0，烧结全过程按照提供电流的时间算，为10分钟。
【文档编号】B22F5/00GK106064240SQ201610548882
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】张倩楠
【申请人】张倩楠