专利名称：一种高碳高钒耐磨钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐磨金属材料，更具体地涉及一种高碳高f凡耐磨钢。
背景技术：
高速钢是高速工具钢的简称，是一种成分复杂的化合物，高速钢除含有高的碳量 外，还有大量的W、Cr、V、Mo等合金成分；合金和碳元素形成了大量的碳化物，使高速钢具有 高硬度、高红硬性、高耐磨性和足够的韧性，极大地提高了其切削速度，高速钢的发明使切 削中碳钢的速度由8m/min提高到大约30m/min ;因此带来了机床工具行业的革命。随着被加工材料的不断变化及生产加工的需要，人们不断改变高速钢的成分，先 后出现了钴高速钢、高钥高速钢Ml、钨钥高速钢M2、高碳高钒高速钢、加硫易切削高速钢、 超硬高速钢M40系列。目前，高速钢常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、插齿刀、拉刀等工具。高碳高钒高速钢是近十多年来出现的一种新钢种。高钒高速钢不含W，同时加大碳 元素的含量，形成VC和V4C3，使高速钢得到高的硬度和耐磨性。高钒高速钢以钒为主要添 加元素，辅以铬钥等其他合金元素，充分利用钒碳化合物(VC)硬度高、形态好的特点来提高 材料的韧性及耐磨性。作为新一代耐磨材料，高钒高速钢目前已被用于开挖石方用风钻合 金钻头、破碎机锤头、钻井钻机用钻头、球磨机衬板和转子体等多种耐磨件。实践证明，高钒耐磨合金的韧性比高铬铸铁高，耐磨性是高铬铸铁的3倍以上，裂 纹敏感性比高铬铸铁低，性能价格比也高，具有广泛的推广应用前景，势必替代高铬铸铁， 成为新一代高耐磨材料的主流。该合金可大大提高耐磨部件的使用寿命和主机运行效率， 完全可替代各种用于磨料磨损工况的耐磨铸铁类材料。用高钒耐磨合金制造的风钻合金钻 头、钻井钻机钻头、破碎机锤头、轧钢机导轮等，在农用机械、建材、矿山、电力等行业有着广 泛应用，社会经济效益显著，对国民经济发展有重要促进作用。
发明内容
本发明的目的提供一种硬度高、耐磨性好的高碳高钒耐磨钢，本发明所述的高碳 高钒耐磨钢成分质量百分比如下碳(C)2.0%-2. 6%,钒(V)8. 0%_9. 0%,铬(Cr)5. 5%_6. 5%,钥(Mo)2. 0%-3. 0%,镍(Ni ) 0. 5%-l. 0%，铌(Nb) 1. 0%-2. 0%，硅(Si)0. 4%-l. 0%，磷(P) < 0. 04%，硫(S) < 0. 04%，余量为 铁(Fe)。碳(C)对钢的强度、硬度、淬透性以及耐磨性都有非常重要的影响。碳是形成碳 化物的基本元素，碳的含量过低则碳化物少，耐磨性低，但是碳含量太高容易增大材料的脆 性，所以碳元素的含量要控制在一定范围，综合比较，碳含量控制在2. 0%-2. 6%。优选地，碳 含量控制在2. 2%-2. 4%。钒(V)对高速钢耐磨性的影响最为显著，有利于MC型碳化物的形成，提高钒 的含量可获得大量尺寸细小、弥散分布的颗粒状MC型碳化物，从而提高高速钢的耐磨 性。本发明的高碳高钒耐磨高速钢中的钒含量控制在8. 0%-9. 0%。优选地，钒含量控制在8. 4%-8. 7%o^r(Cr)(Fe, Cr)3C,
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权利要求
1.ー种高碳高钒耐磨钢，其成分质量百分比如下 碳 2. 0%-2. 6%,钒 8. 0%-9. 0%,铬 5. 5%-6. 5%,钥 2. 0%-3. 0%,镍 O. 5%-1. 0%,铌I.0%-2. 0%，硅 O. 4%-1. 0%，磷< O. 04%，硫< O. 04%，余量为铁。
2.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中碳含量为2.2%-2. 4%。
3.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中钒含量为8.4%-8. 7%。
4.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中铬含量为5.8%-6. 3%。
5.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中钥含量为2.3%-2. 7%。
6.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中镍含量为O.8%-0. 9%。
7.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中铌含量为I.6%-1. 7%。
8.根据权利要求I所述的高碳高钒耐磨钢，其中硅含量为O.7%-0. 9%。
全文摘要
本发明涉及一种高碳高钒耐磨钢，其成分质量百分比为碳(C)2.0%-2.6%，钒(V)8.0%-9.0%，铬(Cr)5.5%-6.5%，钼(Mo)2.0%-3.0%，镍(Ni)0.5%-1.0%，铌(Nb)1.0%-2.0%，硅(Si)0.4%-1.0%，磷(P)＜0.04%，硫(S)＜0.04%，余量为铁(Fe)。本发明提供的高碳高钒耐磨钢，增加了钼和钒的含量以取代钨元素增加高速钢的淬透性和耐磨性，同时又满足了其力学的性能要求。
文档编号C22C38/56GK102660714SQ20121018253
公开日2012年9月12日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者刘志强, 尚显光, 李朝红, 王冠, 肖软生, 郑喜平 申请人:河南理工大学