专利名称：斗齿材料及其生产方法
技术领域：
本发明属于金属材料制备领域，特别是涉及一种斗齿材料及其生产方法。
背景技术：
斗齿由于是安装在挖掘机或装载机直接与地面或其它物体硬接触的，故斗齿是一种要求具有高耐磨性和高冲击性能的产品。现有技术要进一步提高材料的高耐磨性和高冲击性能，往往铸钢中需要加入较多量的Cr、Ni、Mo等合金元素，但是由于合金元素价格的连续大幅上涨，使得现有技术的斗齿的生产成本大幅上升，加上市场价格竞争激烈，从而导致市场竞争力较弱。
发明内容
本发明的目的是为解决以上技术问题是，提供一种成本较低及市场竞争力较强的斗齿材料。为实现本发明目的，本发明所用的技术方案是一种斗齿材料，它由以下重量百分比组份的材料组成
C (碳)0· 271% 0· 32%, Cr (铬)1· 10% 1· 80%, Si (硅)0· 80%" 1. 80%, Mn (锰)0· 80%" 1. 80%, Re (稀土) 0. 02% 0· 15%, Mo (钼)(0. 15%, Al (铝)0. 02% 0· 08%, P (磷)(0. 03%, S (硫) (0. 03%，B (硼)(0. 003%，余量为 Fe (铁)。所述的重量百分比的组份优选为
C 0. 275% 0· 30%, Cr 1. 20%" 1. 60%, Si 1. 20% 1· 50%, Mn 1. 10% 1· 40%, Re 0. 02% 0. 08%, Mo ( 0. 10%, Al 0. 02% 0. 06%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%,余量为 Fe。所述的重量百分比组份的材料最优选为
C 0. 28%, Cr 1. 50%, Si 1. 35%, Mn 1. 20%, Re 0. 029Π). 08%, Mo 彡 0. 10%, Al 0. 042%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%，余量为 Fe。与现有技术相比，本发明的主要特点是采用稀土元素替代钼和镍等合金元素，在铸钢的熔炼过程中，由于稀土有很强的净化作用，稀土对氧、氮有很大的亲和力，并形成比重小、易上浮的难熔化合物，所以有脱氧、去氮、降低钢中气体含量，减少非金属夹杂物的作用，其脱氧能力比铝更强；稀土又有细化晶粒和减少金相组织偏析的作用；稀土能改善钢中夹杂物的形态，从而减少夹杂物的有害作用。由于稀土的上述作用，则它能显著提高铸钢的塑性和冲击韧性，特别是能使材料在零下40°C的冲击韧度大幅度提高。而稀土是我国富有的矿产资源，其价格比钼和镍低的多，因而可大幅降低生产成本；另外本发明采用较高的含碳量，从而保证斗齿材料具有高硬度、高强度和高耐磨性。由于以上两点提高了本发明的市场竞争力。因此本发明的斗齿材料在保持原有的高耐磨性和高冲击性能的前提下，生产成本较低，进而市场竞争力较强。本发明的另一个目的是提供一种斗齿材料的生产方法，它包括以下步骤首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 27Ρ/Γ0. 32%, Cr 1. 10% 1. 80%, Si 0. 80%" 1. 80%, Mn 0. 80%" 1. 80%, Mo ( 0. 15%, Al 0. 02% 0. 08%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%，余量为
Fe,升温熔炼，并在脱氧和除渣后；再在熔炼炉中加入Re 0. 029Γ0. 15%，升温搅拌后停止加热；随后静置广6min，并将炉渣捞净后开始浇注；最后对浇注成型的坯料进行热处理即可。与现有技术相比，本发明方法由于在Re加入并升温搅拌后，静置广6min后再进行浇注，从而使得Re充分化学反应并均勻分布，钢水纯度较高，进而使得浇注后的产品铸造缺陷较少，且力学性能也较好。作为改进，所述的静置为2 5min，则在静置过程中，让稀土与钢水化学反应产生的稀土夹杂物以炉渣形式上浮，以便将炉渣捞除的更干净，这样可以保证钢水的纯净度，进而
进一步提高产品质量。所述的加入Re是指以稀土硅铁合金的形式加入，当然稀土包括轻稀土和重稀土。所述的热处理是指首先在90(T96(TC正火，在空气中冷却；随后在88(T940°C淬火，水冷；最后在18(T250°C回火，在空气中冷却即可。
具体实施例方式下面结合具体实施实例说明，但本发明不限于以下具体实施实例。实施例1
一种斗齿材料的生产方法，它包括以下步骤
首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 275%, Cr 1. 20%, Si 1. 20%, Mn 1. 10%, Mo 0. 08%, Al 0. 02%，P 0. 02%, S 0. 02%, B彡0. 003%,余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后； 再在熔炼炉中加入Re 0. 02%,以稀土硅铁合金的形式加入，升温搅拌后停止加热； 随后静置2min，并将炉渣捞净后开始浇注；
最后对浇注成型的坯料进行热处理，首先在900°C正火，在空气中冷却；随后在880°C 淬火，水冷；最后在180°C回火，在空气中冷却即可。制得斗齿材料的力学性能为硬度为468HB，抗拉强度为1709Mpa，延伸率为5. 6%， 收缩率为15. 7%，冲击功Akv20°C为18 J,冲击功Akv-40°C为16J。实施例2
一种斗齿材料的生产方法，它包括以下步骤
首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 28%, Cr 1. 50%, Si 1. 35%, Mn 1. 20%, Mo 0. 075%, Al 0. 042%, P 0. 015%, S 0. 015%, B彡0. 003%,余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后； 再在熔炼炉中加入Re 0. 04%,以稀土硅铁合金的形式加入，升温搅拌后停止加热； 随后静置3min，并将炉渣捞净后开始浇注；
最后对浇注成型的坯料进行热处理，首先在955°C正火，在空气中冷却；随后在900°C 淬火，水冷；最后在200°C回火，在空气中冷却即可。制得斗齿材料的力学性能为硬度为488HB，抗拉强度为1738Mpa，延伸率为5. 4%， 收缩率为16. 8%，冲击功Akv20°C为25 J,冲击功Akv_40°C为18J。实施例3
一种斗齿材料的生产方法，它包括以下步骤
首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 30%, Cr 1. 60%, Si 1. 50%, Mn 1. 40%, Mo 0. 10%, Al
40. 06%，P 0. 03%, S 0. 03%, B彡0. 003%,余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后； 再在熔炼炉中加入Re 0. 08%,以稀土硅铁合金的形式加入，升温搅拌后停止加热； 随后静置5min，并将炉渣捞净后开始浇注；
最后对浇注成型的坯料进行热处理，首先在960°C正火，在空气中冷却；随后在940°C 淬火，水冷；最后在250°C回火，在空气中冷却即可。制得斗齿材料的力学性能为硬度为491HB，抗拉强度为1769Mpa，延伸率为5. 2%， 收缩率为11. 6%，冲击功Akv20°C为22 J,冲击功Akv-40°C为17J。实施例4
一种斗齿材料的生产方法，它包括以下步骤
首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 288%, Cr 1. 27%, Si 1. 42%, Mn 1. 25%, Mo 0. 07%, Al 0. 042%, P 0. 012%, S 0. 014%, B彡0. 003%,余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后； 再在熔炼炉中加入Re 0. 03%,以稀土硅铁合金的形式加入，升温搅拌后停止加热； 随后静置3min，并将炉渣捞净后开始浇注；
最后对浇注成型的坯料进行热处理，首先在955°C正火，在空气中冷却；随后在900°C 淬火，水冷；最后在200°C回火，在空气中冷却即可。制得斗齿材料的力学性能为硬度为492HB，抗拉强度为1782Mpa，延伸率为5. 6%， 收缩率为12. 7%，冲击功Akv20°C为18 25J，冲击功Akv_40°C为15 18J。以上仅为本发明的较佳实施例，不能理解为本发明保护范围的限制，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它的变化，凡在本发明独立权利要求范围内变化的，均属本发明保护范围。
权利要求
1.一种斗齿材料，其特征在于它由以下重量百分比组份的材料制成C 0. 271% 0· 32%, Cr 1. 10% 1· 80%, Si 0. 80% 1· 80%, Mn 0. 80%" 1. 80%, Re 0. 02% 0. 15%, Mo 彡 0. 15%, Al 0. 02% 0. 08%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的斗齿材料，其特征在于所述的重量百分比组份的材料优选为C 0. 275% 0· 30%, Cr 1. 20%" 1. 60%, Si 1. 20%" 1. 50%, Mn 1. 10% 1· 40%, Re 0. 02% 0. 08%, Mo ( 0. 10%, Al 0. 02% 0. 06%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%,余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的斗齿材料，其特征在于所述的重量百分比组份的材料最优选为C 0. 28%, Cr 1. 50%, Si 1. 35%, Mn 1. 20%, Re 0. 029Π). 08%, Mo 彡 0. 10%, Al 0. 042%, P 彡 0. 03%, S 彡 0. 03%, B 彡 0. 003%，余量为 Fe。
4.一种斗齿材料的生产方法，其特征在于它包括以下步骤首先在常规的熔炼炉中投入 C 0. 27Ρ/Γ0. 32%, Cr 1. 109Γ1. 80%, Si 0. 80%" 1. 80%, Mn 0. 80%" 1. 80%, Mo 彡 0. 15%, Al 0. 029Π). 08%, P彡0. 03%, S彡0. 03%, B彡0. 003%，余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后；再在熔炼炉中加入Re 0.029Γ0. 15%，升温搅拌后停止加热；随后静置广6min，并将炉渣捞净后开始浇注；最后对浇注成型的坯料进行热处理即可。
5.根据权利要求4所述的斗齿材料的生产方法，其特征在于所述的加入Re是指以稀土硅铁合金的形式加入。
6.根据权利要求4所述的斗齿材料的生产方法，其特征在于所述的静置为2 5min。
7.根据权利要求4所述的斗齿材料的生产方法，其特征在于所述的热处理是指首先在90(T960°C正火，在空气中冷却；随后在88(T940°C淬火，水冷；最后在18(T250°C回火，在空气中冷却即可。
全文摘要
一种斗齿材料，它由以下重量百分比组份的材料制成C0.271%~0.32%，Cr1.10%~1.80%，Si0.80%~1.80%，Mn0.80%~1.80%，Re0.02%~0.15%，Mo≤0.15%，Al0.02%~0.08%，P≤0.03%，S≤0.03%，B≤0.003%，余量为Fe；斗齿材料的生产方法，其特征在于它包括以下步骤首先在常规的熔炼炉中投入C0.271%~0.32%，Cr1.10%~1.80%，Si0.80%~1.80%，Mn0.80%~1.80%，Mo≤0.15%，Al0.02%~0.08%，P≤0.03%，S≤0.03%，B≤0.003%，余量为Fe，升温熔炼，并在脱氧和除渣后；再在熔炼炉中加入Re0.02%~0.15%，升温搅拌后停止加热；随后静置1~6min，并将炉渣捞净后开始浇注；最后对浇注成型的坯料进行热处理即可；与现有技术相比，本发明的斗齿材料在保持原有的高耐磨性和高冲击性能的前提下，生产成本较低，进而市场竞争力较强。
文档编号C22C38/34GK102383038SQ201110332550
公开日2012年3月21日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者蔡长景 申请人:宁波万冠精密铸造厂