一种新型超高锰钢及其变质处理的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金铸造业中的高锰钢冶炼工艺技术领域，特别是涉及一种新型超高锰钢及其变质处理。
【背景技术】
[0002]锰钢是一种高强度的抗锰钢，主要用于需要承受冲击、挤压、物料磨损等恶劣工况条件，破坏形式以磨损消耗为主，部分断裂、变形。磨损分为三种:金属构件表面间相互接触并运动的摩擦磨损；其它金属或非金属物料打击金属表面的磨料磨损和流动气体或液体与金属接触导致的冲蚀磨损。耐磨钢的耐磨性能取决于材料本身，而抗磨钢则在不同的工况条件下表现出不同的耐磨性，材料本身和工况条件两者才能决定其耐磨性能。铸造耐磨钢和抗磨钢以奥氏体锰钢为主，在一定的条件下经适当热处理的低合金钢也有很好的效果，石墨钢则用于润滑摩擦的工况条件。
[0003]由于高锰钢本身材质的属性决定了易产生成分偏析、晶粒粗大等现象，严重影响了高锰钢材质的所具有的特性，尤其是在厚大断面的铸钢件生产上影响更为严重。普遍出现由于韧降低度导致使用脆断，而且成分不均导致局部不耐磨，很难满足用户高质量水平的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是就以上现有技术的缺陷，提供了一种新型超高锰钢及其变质处理。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种新型超高锰钢，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.0%?1.6%、S1:0.3%?0.8%、Mn:16%?25%、Cr:2.0%?3.0%,S 0.1%,P 0.1%、变质剂:0.3%~ 3.0%、硬相点化元素:0.2%~ 1.5%、余量为铁。
[0006]作为本发明的进一步改进，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.2%?1.6%,Si:0.3%?0.8%、Mn:18%?25%、Cr:2.3%?3.0%、S:彡 0.08%、P:彡 0.09%,变质剂:0.8%?2.6%、硬相点化元素:0.5%?1.2%、余量为铁。
[0007]作为本发明的进一步改进，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.2%?1.6%,Si:0.3%?0.8%、Mn:18%?25%、Cr:2.3%?3.0%、S:彡 0.08%、P:彡 0.09%,变质剂:0.8%?2.6%、硬相点化元素:0.5%?1.2%、余量为铁。
[0008]作为本发明的进一步改进，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.4%?1.6%,Si:0.4%?0.6%,Mn:20%?23%、Cr:2.5%?2.8%,S..( 0.06%,P:彡 0.08%,变质剂:1.2%?2.4%、硬相点化元素:0.8%?1.0%、余量为铁。
[0009]作为本发明的进一步改进，其化学成分的最佳含量按重量百分比为:C:1.5%、Si:0.5%, Mn:20%, Cr:2.6 %、S:0.05 %、P:0.06 %、变质剂:1.6 %、硬相点化元素:0.8%、余量为铁。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述的变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金12 %?18 %，钠基玻璃粉16 %?23 %，钒铁11 %?18 %，钛铁3 %?6 %，硼铁0.4 %?0.6%，余量为石灰块。
[0011]作为本发明的进一步改进，其所述的变质剂的加入为量钢水重量的2%?5%。
[0012]本发明的有益效果为:
[0013]1、材料的冲击韧度达到160?280J/cm2，初始硬度为320?400HB:
[0014]2、提高了材料的初始硬度，促进碳化物元素在晶界聚集；
[0015]3、提高了材料的晶界强度和组织抗撕裂能力。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0017]实施例1
[0018]一种新型超高锰钢，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.0%、S1:0.3%、Mn:16%,Cr:2.0%,S:0.1%,P:0.1%、变质剂:0.3%、硬相点化元素:0.2%、余量为铁。
[0019]变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金12%，钠基玻璃粉16%，钒铁11%，钛铁3 %，硼铁0.4 %，余量为石灰块。
[0020]变质剂的加入为量钢水重量的2%。
[0021]实施例2
[0022]一种新型超高锰钢，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.6%、S1:0.8%、Mn:25%、Cr:3.0%,S:0.08%,P:0.06%、变质剂:3.0%、硬相点化元素:1.5%、余量为铁。
[0023]变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金18%，钠基玻璃粉23%，钒铁18%，钛铁6 %，硼铁0.6%，余量为石灰块。
[0024]变质剂的加入为量钢水重量的5%。
[0025]实施例3
[0026]一种新型超高锰钢，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.3%、S1:0.6%、Mn:18%,Cr:2.5%, S:0.06%,P:0.07%、变质剂:2.5%、硬相点化元素:1.2%、余量为铁。
[0027]变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金13%，钠基玻璃粉18%，钒铁15%，钛铁4 %，硼铁0.5 %，余量为石灰块。
[0028]变质剂的加入为量钢水重量的3%。
[0029]实施例4
[0030]一种新型超高锰钢，其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.5%、S1:0.5%、Mn:20 %、Cr:2.6%,S:0.05%、P:0.06%、变质剂:1.6 %、硬相点化元素:0.8 %、余量为铁。
[0031]变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金16%，钠基玻璃粉21%，钒铁13%，钛铁5 %，硼铁0.45 %，余量为石灰块。
[0032]变质剂的加入为量钢水重量的4%。
【主权项】
1.一种新型超高锰钢，其特征在于:其化学成分的含量按重量百分比为:c:1.0%?1.6%、S1:0.3%?0.8%、Mn:16%?25%、Cr:2.0%?3.0%、S:彡 0.1%、P:彡 0.1%、变质剂:0.3%?3.0 %、硬相点化元素:0.2%?1.5%、余量为铁。2.根据权利要求1所述的一种新型超高锰钢，其特征在于:其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.2%?1.6%、S1:0.3%?0.8%、Mn:18%?25%、Cr:2.3%?3.0%、S:(0.08%,P 0.09%、变质剂:0.8%?2.6%、硬相点化元素:0.5%~ 1.2%、余量为铁。3.根据权利要求1所述的一种新型超高锰钢，其特征在于:其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.2%?1.6%、S1:0.3%?0.8%、Mn:18%?25%、Cr:2.3%?3.0%、S:^ 0.08%,P 0.09%、变质剂:0.8%?2.6%、硬相点化元素:0.5%~ 1.2%、余量为铁。4.根据权利要求1所述的一种新型超高锰钢，其特征在于:其化学成分的含量按重量百分比为:C:1.4%?1.6%、Si:0.4%?0.6%, Mn:20%?23%、Cr:2.5%?2.8%、S:彡0.06%,P 0.08%、变质剂:1.2%?2.4%、硬相点化元素:0.8%?1.0%、余量为铁。5.根据权利要求1所述的一种新型超高锰钢，其特征在于:其化学成分的最佳含量按重量百分比为:c:1.5%, Si:0.5%, Mn:20%、Cr:2.6%, S:0.05%, P:0.06%、变质剂:1.6%、硬相点化元素:0.8%、余量为铁。6.根据权利要求1?5所述的一种新型超高锰钢的变质处理，其特征在于:所述的变质剂的配方的重量百分比为:稀土锶合金12%?18%，钠基玻璃粉16%?23%，钒铁11%?18%，钛铁3%?6%，硼铁0.4%?0.6%，余量为石灰块。7.根据权利要求6所述的一种新型超高锰钢的变质处理，其所述的变质剂的加入为量钢水重量的2%?5%。
【专利摘要】本发明公开了一种新型超高锰钢及其变质处理，其化学成分的含量按重量百分比为：C：1.0％～1.6％、Si：0.3％～0.8％、Mn：16％～25％、Cr：2.0％～3.0％、S：≤0.1％、P：≤0.1％、变质剂：0.3％～3.0％、硬相点化元素：0.2％～1.5％、余量为铁。其变质剂配方的重量百分比为：稀土锶合金12％～18％，钠基玻璃粉16％～23％，钒铁11％～18％，钛铁3％～6％，硼铁0.4％～0.6％，余量为石灰块。本发明的有益效果为：材料的冲击韧度达到160～280J/cm2，初始硬度为320～400HB；提高了材料的初始硬度，促进碳化物元素在晶界聚集。
【IPC分类】C22C38/60, C22C38/38, C22C33/06
【公开号】CN104894493
【申请号】CN201410090100
【发明人】马勇, 杨迎春, 郑晋宝, 陈来宝, 李小平, 方恒
【申请人】安徽省宁国市华达耐磨材料有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日