一种叶轮用高碳高硼耐磨钢的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种叶轮用高碳高硼耐磨钢，所述耐磨钢各组分按质量分数如下：C：0.65～1.0％；Si：0.3～0.8％；Mn：1.0～1.5％；Cr：1.0～2.0％；B：0.4～0.8％；P：0～0.04％；S：0～0.04％；Ti：0.05～0.2％；余量为Fe；并按以下方式进行制备：S1：按质量分数称取各原料，熔炼后进行浇注成型，得到耐磨钢半成品；S2：将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270～290℃保温115～125min后，升温至640～670℃保温230～250min后，升温至1000～1100℃保温200～220min后，在油温为110～130℃的淬火油中进行油淬，淬火时间为12～15min，油淬后放入保温炉中以20～100℃/h的升温速率从室温～100℃升温至375～385℃保温470～490min后，470～490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。本发明的耐磨钢，其综合性能好。
【专利说明】一种叶轮用高碳高硼耐磨钢 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及叶轮材料【技术领域】，尤其涉及一种叶轮用高碳高硼耐磨钢。 【背景技术】
[0002] 耐磨钢被广泛应用于工作条件特别恶劣，要求高强度、高耐磨性能的机械产品上。 在煤棒挤压机领域中，广泛使用耐磨钢进行叶轮的制作。耐磨钢需要具有较高的硬度，因 此，现有技术中，耐磨钢一般合金含量较高，虽然能满足硬度的要求，但塑韧性相对较差，同 时热处理工艺不够完善，工艺生产的耐磨钢存在淬透性不足、硬度不均等缺陷，因而往往需 要添加贵金属以提高淬透性，因此，增加了耐磨钢的生产成本。因此，需要进行改进，从而提 高耐磨钢的综合性能,并降低耐磨钢的生产成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种叶轮用高碳高硼耐磨钢，综 合性能高。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的，一种叶轮用高碳高硼耐磨钢，所述耐磨钢各 组分按质量分数如下：
[0005] C :0· 65 ?1. 0% ;Si :0· 3 ?0· 8% ;Mn :1· 0 ?1. 5% ;Cr :1· 0 ?2. 0% ;B :0· 4 ? 0· 8% ;P :0 ?0· 04% ;S :0 ?0· 04% ;Ti :0· 05 ?0· 2% ;余量为 Fe ;
[0006] 并按以下方式进行制备：
[0007] S1 :按质量分数称取各原料，熔炼后进行浇注成型，得到耐磨钢半成品；
[0008] S2 :将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后， 升温至640?670°C保温230?250min后，升温至1000?1100°C保温200?220min后， 在油温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中 以20?100°C /h的升温速率从室温?100°C升温至375?385°C保温470?490min后， 470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
[0009] 优选地，在S2中，将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至280°C保温120min后， 升温至640?670°C保温230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200?220min后， 在油温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中 以20?100°C /h的升温速率从室温?100°C升温至375?385°C保温470?490min后， 470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
[0010] 优选地，在S2中，将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115? 125min后，升温至650°C保温240min后，升温至1000?1KKTC保温200?220min后，在 油温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以 20?100°C /h的升温速率从室温?100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470? 490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
[0011] 优选地，在S2中，将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115? 125min后，升温至640?670°C保温230?250min后，升温至1050°C保温210min后，在油 温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以 20?100°C /h的升温速率从室温?KKTC升温至375?385°C保温470?490min后，470? 490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
[0012] 优选地，在S2中，将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115? 125min后，升温至640?670°C保温230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200? 220min后，在油温为120°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为14min，油淬后放入保温炉中 以20?KKTC /h的升温速率从室温?KKTC升温至375?385°C保温470?490min后， 470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
[0013] 优选地，在S2中，将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115? 125min后，升温至640?670°C保温230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200? 220min后，在油温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放 入保温炉中以50°C /h的升温速率从30°C升温至380°C保温480min后，480min缓慢降温至 室温，得到耐磨钢。
[0014] 本发明中，首先对耐磨钢的成分进行了优化，采用了合适的碳、锰、铬、硅含量，使 得耐磨钢能够具有良好的硬度和耐磨性，采用了硼、钛的复合添加产生协同作用，可以细化 耐磨钢的晶粒，固溶强化基体，提高耐磨钢的硬度、韧性、淬透性、加工硬化率和抗冲击磨损 能力，同时，严格控制了磷和硫的含量，降低对耐磨钢性能产生的不利影响；对耐磨钢的热 处理工艺进行了改进，进行不同温度区间的分段热处理方式，先采用三阶段逐步升温热处 理方式，并控制不同阶段的热处理温度和热处理时间，改善耐磨钢的合金强化相分布，提高 耐磨钢的性能均匀性，以油淬的方式进行淬火并优化了油淬的油温和淬火时间，进一步提 升耐磨钢的性能均匀性，油淬之后对耐磨钢进行回火处理，对回火工艺进行了改善，控制了 回火过程中的升温速率、回火温度、回火时间和冷却方式，提升了回火效果；因此，通过对耐 磨钢的成分和热处理工艺进行优化，提高了耐磨钢的综合性能，并降低耐磨钢的生产成本。 【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明， 而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明 的保护范围内。
[0016] 本发明所公开的叶轮用高碳高硼耐磨钢，各实施例中组分的质量分数如表1所 示：
[0017] 表1为各实施例的耐磨钢各组分的质量分数/%
[0018]
【权利要求】
1. 一种叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，所述耐磨钢各组分按质量分数如下： C :0· 65 ?1. 0%;Si :0· 3 ?0· 8%;Mn :1· 0 ?1. 5%;Cr :1· 0 ?2· 0%;B :0· 4 ?0· 8%; P :0 ?0· 04% ;S :0 ?0· 04% ;Ti :0· 05 ?0· 2% ;余量为 Fe ; 并按以下方式进行制备： 51 :按质量分数称取各原料，熔炼后进行浇注成型，得到耐磨钢半成品； 52 :将S1中获得的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后，升温 至640?670°C保温230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200?220min后，在油 温为110?130°C的淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以 20?100°C /h的升温速率从室温?100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470? 490min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
2. 根据权利要求1所述的叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，在S2中，将S1中获得 的耐磨钢半成品入炉升温至280°C保温120min后，升温至640?670°C保温230?250min 后，升温至1000?ll〇〇°C保温200?220min后，在油温为110?130°C的淬火油中进行油 淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以20?100°C /h的升温速率从室温? 100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨 钢。
3. 根据权利要求1所述的叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，在S2中，将S1中获得 的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后，升温至650°C保温240min 后，升温至1000?ll〇〇°C保温200?220min后，在油温为110?130°C的淬火油中进行油 淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以20?100°C /h的升温速率从室温? 100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨 钢。
4. 根据权利要求1所述的叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，在S2中，将S1中获得 的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后，升温至640?670°C保温 230?250min后，升温至1050°C保温210min后，在油温为110?130°C的淬火油中进行油 淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以20?100°C /h的升温速率从室温? 100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨 钢。
5. 根据权利要求1所述的叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，在S2中，将S1中获得 的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后，升温至640?670°C保温 230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200?220min后，在油温为120°C的淬火油中 进行油淬，淬火时间为14min，油淬后放入保温炉中以20?100°C /h的升温速率从室温? 100°C升温至375?385°C保温470?490min后，470?490min缓慢降温至室温，得到耐磨 钢。
6. 根据权利要求1所述的叶轮用高碳高硼耐磨钢，其特征在于，在S2中，将S1中获得 的耐磨钢半成品入炉升温至270?290°C保温115?125min后，升温至640?670°C保温 230?250min后，升温至1000?1KKTC保温200?220min后，在油温为110?130°C的 淬火油中进行油淬，淬火时间为12?15min，油淬后放入保温炉中以50°C /h的升温速率从 30°C升温至380°C保温480min后，480min缓慢降温至室温，得到耐磨钢。
【文档编号】C21D1/18GK104099523SQ201410337601
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】赵金斌, 杨霄, 葛兴洋 申请人:宁国东方碾磨材料股份有限公司