一种骨架增强钢锻的制作方法

文档序号:12646047阅读:283来源:国知局

本发明涉及耐磨材料技术领域,尤其涉及一种骨架增强钢锻。



背景技术:

球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机钢锻是球磨机设备研磨物料介质,通过球磨机钢锻之间、钢锻与物料之间的碰撞摩擦产生磨削作用,是重要的基础零部件,尤其是精密工业钢锻在国民经济发展中起着巨大作用。现有的钢锻存在耐磨性、耐腐蚀性和抗冲击性差问题,硬度低,易变形,这些都影响钢锻的使用。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种骨架增强钢锻,其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和抗冲击性,且硬度大,不易变形等优点。

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.2-3.2%、B:0.1-0.3%、Si:1.1-1.6%、Mg:0.05-0.09%、Mn:1.2-2.2%、Ti:0.15-0.25%、Cr:3.2-4.5%、Mo:0.1-0.25%、Cu:0.3-0.4%、Ni:0.45-0.6%、Re:0.05-0.1%、V:0.1-0.4%、Zr:0.05-0.15%、Nb:0.1-0.18%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

具体实施例中,在金属基体中,C的质量百分数还可以为2.4%、2.6%、2.8%、3%、3.1%,B的质量百分数还可以为0.12%、0.14%、0.15%、0.16%、0.18%,Si的质量百分数还可以为1.2%、1.3%、1.4%、1.5%,Mg的质量百分数还可以为0.06%、0.07%、0.08%,Mn的质量百分数还可以为1.4%、1.5%、1.8%、1.95%、2%、2.1%,Ti的质量百分数还可以为0.17%、0.19%、0.2%、0.22%、0.24%,Cr的质量百分数还可以为3.4%、3.6%、3.8%、4%、4.2%、4.4%,Mo的质量百分数还可以为0.12%、0.15%、0.18%、0.2%、0.22%、0.24%,Cu的质量百分数还可以为0.32%、0.34%、0.35%、0.37%、0.39%,Ni的质量百分数还可以为0.48%、0.5%、0.52%、0.55%、0.58%,Re的质量百分数还可以为0.06%、0.07%、0.08%、0.09%,V的质量百分数还可以为0.15%、0.2%、0.25%、%、0.3%、0.35%、0.38%,Zr的质量百分数还可以为0.07%、0.09%、0.11%、0.12%、0.14%,Nb的质量百分数还可以为0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.16%,S的质量百分数还可以为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%,P的质量百分数还可以为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%,余量为Fe。

优选地,骨架为球墨铸铁或高铬合金。

优选地,金属基体的组分中,Mo、Cu、Ni的质量百分数满足如下关系式:0.95%≤Mo+Cu+Ni≤1.15%。

优选地,金属基体的组分中,C、B、Cr的满足以下关系式:100×nC=500×nB+50×nCr-0.1,其中,nC、nB、nCr分别表示C、B、Cr在金属基体的组分中的质量百分数。

优选地,金属基体的组分中,Si、Ti、Zr的质量百分数满足如下关系式:1.5%≤Si+Ti+Zr≤1.8%。

优选地,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.4-3%、B:0.12-0.26%、Si:1.2-1.5%、Mg:0.06-0.08%、Mn:1.4-2%、Ti:0.17-0.22%、Cr:3.5-4.2%、Mo:0.12-0.22%、Cu:0.32-0.38%、Ni:0.48-0.56%、Re:0.06-0.09%、V:0.15-0.35%、Zr:0.08-0.12%、Nb:0.12-0.16%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

优选地,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.7%、B:0.22%、Si:1.35%、Mg:0.07%、Mn:1.75%、Ti:0.21%、Cr:3.95%、Mo:0.16%、Cu:0.36%、Ni:0.51%、Re:0.075%、V:0.25%、Zr:0.11%、Nb:0.15%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

本发明采用常规制备工艺制得。

本发明通过加入Mo、Cu、Ni,三者相互配合,使金属基体具有良好的淬透性,与骨架结合良好,为骨架增强钢锻具有良好力学性能奠定了基础,避免出现骨架增强钢锻内外性能差距过大而造成开裂、变形等现象;C与B、Cr、V、Zr、Nb、Mn配合,生成强碳化物,各强碳化物通过溶解其它元素,形成含有多种合金元素的复合碳化物,增强骨架增强钢锻的硬度,提高形核率,抑制晶粒长大,提高骨架增强钢锻金属组织的位错密度,提高骨架增强钢锻的强度、耐腐蚀性和耐磨性能,改善骨架增强钢锻的力学稳定性;加入Si、Ti、Zr并控制其在金属基体中的含量,与V、Mn配合,表现出良好的脱氧效果和脱硫效果,缩孔缩松的数量明显减少,金属基体中的金相组织更加致密,提高骨架增强钢锻的强度和硬度,再与Re、Mo配合,使骨架增强钢锻中的晶粒细化,避免晶间腐蚀,提高金属基体的致密性,有效改善金属基体中夹杂物的形态、分布、组成和性质,破坏网状枝晶结构,改善碳化物的形态,将共晶碳化物变为团絮状,使碳化物形态趋于圆整和细化,通过弥散分布,显著提高金属基体的韧性、强度、硬度、耐腐蚀性、抗冲击性和热加工性能,使骨架增强钢锻不易变形。本发明提出了一种骨架增强钢锻,其具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和抗冲击性,且硬度大,不易变形等优点。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.2%、B:0.1%、Si:1.1%、Mg:0.09%、Mn:1.2%、Ti:0.25%、Cr:3.2%、Mo:0.25%、Cu:0.3%、Ni:0.6%、Re:0.05%、V:0.4%、Zr:0.15%、Nb:0.18%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

实施例2

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:3.2%、B:0.3%、Si:1.6%、Mg:0.05%、Mn:2.2%、Ti:0.15%、Cr:4.5%、Mo:0.1%、Cu:0.4%、Ni:0.45%、Re:0.1%、V:0.1%、Zr:0.05%、Nb:0.1%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

实施例3

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.7%、B:0.22%、Si:1.35%、Mg:0.07%、Mn:1.75%、Ti:0.21%、Cr:3.95%、Mo:0.16%、Cu:0.36%、Ni:0.51%、Re:0.075%、V:0.25%、Zr:0.11%、Nb:0.15%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

实施例4

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.28%、B:0.13%、Si:1.25%、Mg:0.08%、Mn:1.45%、Ti:0.22%、Cr:3.46%、Mo:0.22%、Cu:0.34%、Ni:0.56%、Re:0.06%、V:0.34%、Zr:0.08%、Nb:0.15%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

实施例5

本发明提出的一种骨架增强钢锻,包括骨架和金属基体,金属基体的组分按质量百分数包括:C:2.93%、B:0.28%、Si:1.46%、Mg:0.06%、Mn:1.85%、Ti:0.18%、Cr:4.26%、Mo:0.15%、Cu:0.35%、Ni:0.48%、Re:0.09%、V:0.18%、Zr:0.12%、Nb:0.12%、S≤0.02%、P≤0.02%,余量为Fe。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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