专利名称：一种耐磨合金钢的制备方法
技术领域：
本发明涉及钢铁领域，特别涉及一种耐磨合金钢的制备方法。
背景技术：
磨损是许多工业部门普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因， 同时其也消耗了大量的能源和材料。由耐磨合金铸钢制造的各种工程挖掘机和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板，由于处于高强度、恶劣气候等工作条件，其磨损情况更加严重。目前的技术现状是一类是强调材料的高韧性，一类是强调材料的抗磨性。而无法达到一个有效的统一，尤其是在用于室外矿山开采、挖掘等工程机械上的应用。高锰钢的耐磨性是有条件的，而且其屈服强度低、易于变形；低、中合金耐磨钢具有较好的强韧性，低、 中冲击载荷下的耐磨性优于高锰钢，但存在淬透性和淬硬性低的问题，耐磨性较差；高铬铸铁组织中含有超过20%的高硬度共晶碳化物，具有优异的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生产成本高以及高温热处理易变形开裂的不足；普通白口铸铁和低合金白口铸铁碳化物硬度低，碳化物呈连续状分布，脆性大，使用中易剥落甚至开裂。针对现状，得到一种生产工艺简单、成本低、强韧性高、淬透性与淬硬性好且无污染，同时保证在低温环境中的良好工作，并在多工矿条件下中也能良好使用的耐磨合金铸钢已成为一项技术问题。同时人们也认识到提供一种新的与耐磨合金铸钢的合金成分相适应的热处理工艺不仅是制造耐磨合金铸钢的技术环节，同时，合理的热处理工艺也将对耐磨合金铸钢的机械性能具有积极的作用，使合金成分得到更有效的利用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种耐磨合金钢的制备方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下—种耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成C :0. 4 0. 6 %，B :1. 0 1. 2 %，Si :1. 8 2. 2 %，Cr :2. 4 2. 8 %，Mn 1. 3 1. 5%,Ce 0. 08 0. 12%,V 0. 2 0. 3%，Ti :0. 03 0. 15%,N 0. 005 0. 01%， P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量为Fe，所述的制备方法为①将废钢、硼铁、硅铁、铬铁和锰铁，用废石墨电极或生铁调整其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1580 1600°C左右，加入占钢水质量 0. 15% 0. 30%的铝脱氧，而后出炉；②将铈基稀土、钛铁和钒铁破碎至粒度小于15mm的小块，经180 200°C左右烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；③铸件于960 980°C左右，奥氏体化2 4h后，直接在温度为310 330°C左右的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间2 4h，随后空冷至室温，即得强韧性和耐磨性好耐磨合金钢。
本发明的有益效果为本发明耐磨合金钢通过添加B、V和N三种元素，可形成高硬度的铁硼化合物，钒氮化合物，可明显提高钢硬度并改善钢耐磨性。本发明所述耐磨合金钢经过上述热处理后，其抗拉强度1300-1500MPa，屈服强度950_1050MPa，延伸率δ s 8_10%，V型缺口冲击韧性 Akv35-40J，硬度52-56HRC。适于各种工程挖掘机和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板等部件的应用。
具体实施例方式实施例一一种耐磨合金钢的制备方法，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成 C 0. 4%, B 1. 2%, Si 1. 8%, Cr 2. 8%, Mn 1. 3%, Ce 0. 12%, V 0. 2%, Ti 0. 15%, N 0. 005%, P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量为Fe，所述的制备方法为①将废钢、硼铁、硅铁、铬铁和锰铁，用废石墨电极或生铁调整其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1580°C，加入占钢水质量0. 30 %的铝脱氧，而后出炉；②将铈基稀土、钛铁和钒铁破碎至粒度小于15mm的小块，经180°C烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；③铸件于960°C，奥氏体化4h后，直接在温度为310°C的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间4h，随后空冷至室温，即得强韧性和耐磨性好耐磨合金钢。实施例二一种耐磨合金钢的制备方法，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成 C 0. 6%, B 1. 0%, Si 2. 2%, Cr :2. 4%, Mn :1. 5%, Ce :0. 08%, V :0. 3%, Ti :0. 03%, N 0.01%,P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量为Fe，所述的制备方法为①将废钢、硼铁、硅铁、铬铁和锰铁，用废石墨电极或生铁调整其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1600°C，加入占钢水质量0. 15%的铝脱氧，而后出炉；②将铈基稀土、钛铁和钒铁破碎至粒度小于15mm的小块，经200°C烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；③铸件于980°C，奥氏体化2h后，直接在温度为330°C的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间2h，随后空冷至室温，即得强韧性和耐磨性好耐磨合金钢。实施例三一种耐磨合金钢的制备方法，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成 C 0. 5%, B 1. 1%, Si 2. 0%, Cr 2. 6%, Mn 1. 4%, Ce 0. 10%, V 0. 25%, Ti 0. 09%, N 0. 008%, P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量为Fe，所述的制备方法为①将废钢、硼铁、硅铁、铬铁和锰铁，用废石墨电极或生铁调整其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1590°C，加入占钢水质量0. 23 %的铝脱氧，而后出炉；②将铈基稀土、钛铁和钒铁破碎至粒度小于15mm的小块，经190°C烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；CN 102534402 A
③铸件于970°C，奥氏体化汕后，直接在温度为320°C的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间3h，随后空冷至室温，即得强韧性和耐磨性好耐磨合金钢。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程， 但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进， 对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1. 一种耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成C :0· 4 0. 6%，B :1. 0 1. 2%，Si :1· 8 2. 2%，Cr :2· 4 2· 8%，Mn :1· 3 1. 5 %，Ce :0. 08 0. 12 %，V :0. 2 0. 3 %，Ti :0. 03 0. 15 %，N 0. 005 0. 01 %，P < 0. 05%, S < 0. 05%，余量为Fe，所述的制备方法为①将废钢、硼铁、硅铁、铬铁和锰铁，用废石墨电极或生铁调整其碳含量后放入电炉中，钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1580 1600°C左右，加入占钢水质量 0. 15% 0. 30%的铝脱氧，而后出炉；②将铈基稀土、钛铁和钒铁破碎至粒度小于15mm的小块，经180 200°C左右烘干后， 置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；③铸件于960 980°C左右，奥氏体化2 4h后，直接在温度为310 330°C左右的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间2 4h，随后空冷至室温，即得强韧性和耐磨性好耐磨合金钢。
全文摘要
本发明公开了一种耐磨合金钢的制备方法，所述耐磨合金钢以重量百分比计由下列组份组成C0.4～0.6％，B1.0～1.2％，Si1.8～2.2％，Cr2.4～2.8％，Mn1.3～1.5％，Ce0.08～0.12％，V0.2～0.3％，Ti0.03～0.15％，N 0.005～0.01％，P＜0.05％，S＜0.05％，余量为Fe，所述的制备方法为①钢水熔化、炉前调整成分合格后，将温度升至1580～1600℃，加入占钢水质量0.15％～0.30％的铝脱氧，而后出炉；②用铈基稀土、钛铁和钒铁对钢水复合变质处理；变质处理后将钢水浇注成铸件；③铸件于960～980℃，奥氏体化2～4h后，直接在温度为310～330℃的等温盐浴炉中进行等温淬火，保温时间2～4h，随后空冷至室温。
文档编号C22C33/04GK102534402SQ20121002035
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者杨学焦 申请人:杨学焦