专利名称：高硅耐磨铸钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高硅耐磨铸钢，属冶金技术领域。
现行的铸造耐磨钢主要有高锰钢、碳钢和低合金钢，以及铸造石墨钢三类[1-3]。其中以英国人Hadfield于1882年发明的高锰钢应用最广泛。这种钢的最大特点是，在较大的冲击负载或接触应力作用下，表面层能迅速产生加工硬化，内部则仍保持有良好的韧性。因此具有良好的耐磨性。但是，在冲击负载或接触应力不太高的场合，这种加硬化效应不能充分发挥，由于高锰钢的初始硬度很低，因而耐磨性很差。
碳钢和低合金钢主要是作为结构材料而不是作为耐磨钢发展起来的，为了提高耐磨性，采用多元合金化和严格的热处理是主要措施，因而成本较高。
铸造石墨钢则已被球墨铸铁替代，在石墨钢适用的磨损场合，球墨铸铁具有更好的耐磨性。
近年发展起来的奥-贝球铁(ADI)，具有很好的强韧性组合，是一种很好的耐磨材料。但在冲击磨损场合，ADI中的石墨不起作用。另外，ADI中基体的含碳量基本固定，调整困难。
本发明的目的是研究一种新的高硅耐磨铸钢，使其能够在冲击磨损条件下工作，比高锰钢具有更高的初始硬度，在中、小冲击负载的磨损条件下仍有好的耐磨性；比奥-贝球铁具有更高的耐磨性和强韧性，适用面更大；比低合金钢少用合金元素，简化热处理，降低成本，且提高耐磨性。
本发明研制的高硅耐磨铸钢的成份配方如下C Si Mn P S Mo0.6～1.21.8～3.0 0.4～0.6＜0.04 ＜0.040.2～0.5其制备工艺如下1．熔铸工艺可以采用工频、中频感应电炉或电弧炉熔炼，原材料为碳钢下脚料，也可采用硅钢下脚料，用废电极石墨及其它增碳剂增碳，硅铁合金或SiC增硅，铝合金合金化。熔炼工艺与一般碳钢同，但夹杂物要严格控制；2、用上述熔融钢水浇铸成品工件；
3、对浇铸工件进行热处理以≤100℃/小时速度加热，在900+20℃下奥氏体化，保温时间1～3小时(每2.5cm壁厚1小时)，然后在盐浴炉(KON350％+NaON350％)中淬火，淬火温度为280～400℃，时间0.5～1.5小时。
在我国大量使用的中、小型球磨机衬板，挖掘机斗齿、破碎机锤头、铁路清筛机扒链等零件上应用，新钢种应实现比现行材料使用寿命提高，生产成本降低的目的。
下面介绍本发明的实施例。
实施例1:PC200、PC220等挖掘机斗齿(中频炉熔炼，熔模铸造，齿重4～6kg)材料C0.7；Si2.3～2.7；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
热处理900±10℃奥氏体化，320℃等温淬火1小时。
效果斗齿使用寿命比原35CrMo斗齿提高约50％，比45#碳钢斗齿提高2倍以上，生产成本比35CrMo低，比45#碳钢略高。
实施例2锤击式破碎机锤头(中频炉熔炼，砂铸，锤头重6～10kg)材料C0.9～1.0；Si2.2～2.5；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
热处理900±10℃奥氏体化，360℃等温淬火1.5小时。
效果锤头使用寿命比原高锰钢锤头提高1倍以上。
实施例3铁路清筛机扒链(中频炉熔炼，砂铸，链重7～12kg)材料C0.8～1.0；Si2.0～2.2；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
热处理900±10℃奥氏体化，280～300℃等温淬火1小时。
效果扒链使用寿命比原高锰钢扒链提高1倍以上。
权利要求
1.一种高硅耐磨铸钢，其特征在于，其成份配方如下C Si Mn P S Mo0.6～1.21.8～3.00.4～0.6＜0.04＜0.040.2～0.5其制备工艺如下(1)熔铸工艺采用工频、中频感应电炉或电弧炉熔炼，以碳钢下脚料或硅钢下脚料为原料，用废电极石墨及其它增碳剂增碳，硅铁合金或SiC增硅，钼合金合金化，控制钢水的成分；(2)、用上述熔融钢水浇铸成品工件；(3)、对浇铸工件进行热处理以≤100℃/小时速度加热，在900±20℃下奥氏体化，保温时间1～3小时(每2.5cm壁厚1小时)，然后在盐浴炉(KON350％+NaON350％)中淬火，淬火温度为280～400℃，时间0.5～1.5小时。
全文摘要
本发明涉及一种高硅耐磨铸钢,以碳钢下脚料或硅钢下脚料为原料,用废电极石墨及其它增碳剂增碳,硅铁合金或SiC增硅,钼合金合金化,控制钢水的成分;对浇铸工件进行热处理。本耐磨铸钢能够在冲击磨损条件下工作,比高锰钢具有更高的初始硬度,在中、小冲击负载的磨损条件下仍有好的耐磨性;比奥—贝球铁具有更高的耐磨性和强韧性,适用面更大;比低合金钢少用合金元素,简化热处理,降低成本,且提高耐磨性。
文档编号C22C38/12GK1232884SQ9910570
公开日1999年10月27日 申请日期1999年4月9日 优先权日1999年4月9日
发明者李言祥 申请人:清华大学