专利名称：一种多元素低合金耐磨钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及多元素低合金耐磨钢，特别涉及专用于制造破碎机锤头的多元素低合金耐磨钢，具体为一种多元素低合金风淬耐磨钢——50SiMnCr2MoRe。
背景技术：
锤式破碎机的锤头在高应力和强烈冲击磨损条件下工作，是破碎机的主要易损件。破碎机锤头在工作中受到几种形式的磨损，在锤头工作初期其表面形状未发生改变时，锤头主要受到撞击磨损，物料以正向力撞击金属表面产生塑性变形和撞击坑；当锤头的工作面磨损为弧面后，其表面的受力发生了变化，此时锤头除了受到物料撞击磨损外，还受到物料对它的冲刷造成的犁削以及裂纹剥落。因此，提高锤头材质的硬度必然有助于其耐磨性的提高，可使物料对金属表面的犁削现象减轻。提高材质的韧性可以抑制裂纹的萌生和扩展，有助于减少疲劳剥落的形成，从而提高耐磨性。 目前国内的破碎机锤头大部分使用高锰钢材质，破碎物料时锤头经受撞击磨损和冲刷磨损，往往受到的冲击并不强烈，从而高锰钢具有的加工硬性不能充分得以发挥，因此高锰钢锤头表现出磨损快，使用寿命短的弱点。多元素低合金钢耐磨钢由于具有较高硬度和足够韧性的综合性能，并通过调整成分与热处理工艺，在较大范围内控制硬度和韧性的合理匹配，可以满足不同磨损工况的需要，因而作为耐磨材料已引起人们的广泛重视，但是现有的多元素低合耐磨钢由于在金属组分、含量以及热处理工艺方式的选择上存在缺陷，不能应对锤头工作时的多种磨损情况，造成锤头在使用过程中磨损严重。
发明内容
为解决现有技术中破碎机锤头的耐磨钢磨损严重的问题，本发明提供一种多元素低合金耐磨钢。 本发明采用的技术方案是一种多元素低合金耐磨钢，包括以下重量百分比的元素C 0. 46-0. 52 % ， Si 0. 8-1. 0 % ， Mn 1. 0-1. 4 % ， P《0. 035 % ， S《0. 030 % ，Cr2. 0-2. 8%，Mo 0. 2-0. 5%，Re 0. 1-0. 15% ;并进行以下热处理制得在900°C 950。C风淬，回火至250°C 30(TC保温3小时，然后自然冷却。 试验表明，金属材料的耐磨性是个综合因素指标，与材料的硬度和韧性都有密切的关系，高硬度、高韧性的材料磨损量少，但一般情况下材料的硬度和韧密切相关，韧性高时硬度较低，硬度高时韧性又较低(少数合金钢除处)。硬度相同的不同材料其耐磨性是有差异的，韧性相同的不同材料耐磨性也不相同，因此，对材料种类的选择以及含量的合理配比是提高耐磨性的关键。热处理工艺与材料的韧性、硬度同样具有复杂的关系，淬火温度与硬度变化的关系呈抛物线型，实验表明淬火温度在900°C 95(TC时硬度最高，在92(TC时达到峰值。由于淬火钢中有较大的残余应力，故淬火态的强度最低。随着回火温度的升高，残余应力逐渐消除而使强度上升，升至25(TC 30(rC时出现峰值。本发明在大量实验的基础上，摸索出了一套精确的元素含量并与独特的热处理工艺相配合，得出了一种专用于制造破碎机锤对的多元素低合金耐磨钢。 本发明公开的多元素低合金耐磨钢具有较高的硬度和韧性，硬度(HRC) 50-53，屈服强度为1200-1600MPa，断裂韧度为1100-1280MPa，伸长率为2. 4-3. 0，冲击韧度为34-45J/cm2。制成的破碎机锤头比普通高锰耐磨钢使用寿命长5倍，在阳泉市吉山选矿厂试用，普通高锰钢锤头大型破碎机上运行5小时就必须更换，而本发明50SiMnCr2MoRe锤头至少可使用20-30小时。高硅锰多元素低合金钢耐磨钢不含稀贵元素，价格低廉，约为普通高锰钢的2/3。
具体实施例方式
本发明所述的一种多元素低合金耐磨钢，包括以下重量百分比的元素C 0.46%(或O. 52%或0. 47%或0. 48%或0. 49%或0. 50%或0. 51)， Si 0. 8% (或l. 0%或0. 9%)，Mn 1.0% (或1. 4%或1. 1%或1. 2%或1. 3% ) ，P《0. 035%，S《0. 030%，Cr 2.0% (或2.8%或2. 1%或2.2%或2.3%或2.4%或2.5%或2.6%或2.7% )，Mo 0.2% (或0.5%或0.3X或0.4X)，Re 0.1% (或0. 15%或0. 11 %或0. 12%或0. 13%或0. 14)，
并进行以下热处理制得在900°C 95(TC风淬，回火至250°C 30(TC保温3小时，然后自然冷却。 冶炼时，采用回收的废中碳钢作为原料，并通过添加硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、稀土(通常采用稀土钢、稀土镁)，所选择的原料中含C、S、P量要低于本发明所要求的含量，技术人员通过常规的化验、计算等技术手段调节各元素的含量而达到所需的要求。
权利要求
一种多元素低合金耐磨钢，其特征在于包括以下重量百分比的元素C0.46-0.52％，Si 0.8-1.0％，Mn 1.0-1.4％，P≤0.035％，S≤0.030％，Cr 2.0-2.8％，Mo 0.2-0.5％，Re 0.1-0.15％；并进行以下热处理制得在900℃～950℃风淬，回火至250℃～300℃保温3小时，然后自然冷却。
全文摘要
本发明提供一种多元素低合金耐磨钢，涉及一种专用于制造破碎机锤头的多元素低合金耐磨钢，具体为一种多元素低合金风淬耐磨钢——50SiMnCr2MoRe。为解决现有技术中破碎机锤头磨损严重的问题，本发明所述的多元素低合金耐磨钢，包括以下重量百分比的元素C 0.46-0.52％，Si 0.8-1.0％，Mn 1.0-1.4％，P≤0.035％，S≤0.030％，Cr 2.0-2.8％，Mo 0.2-0.5％，Re 0.1-0.15％；并进行以下热处理制得在900℃～950℃风淬，回火至250℃～300℃保温3小时，然后自然冷却。本发明公开的多元素低合金耐磨钢具有较高的硬度和韧性，制成的破碎机锤头比普通高锰耐磨钢使用寿命长5倍，不含稀贵元素，价格低廉，约为普通高锰钢的2/3。
文档编号C21D1/18GK101713048SQ20091022780
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者郭玉宝 申请人:盂县社会福利高锰耐磨件厂