专利名称：多元合金铸钢斗齿及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挖掘机斗齿及其生产工艺，特别是涉及一种多元合金铸钢斗齿及 其生产工艺。
背景技术：
挖掘机斗齿是挖掘机上的重要部件，是由齿座和齿尖组成的组合斗齿，二者靠销 轴连接，是易耗损件。目前，国内使用的斗齿，如专利申请号200410098676. 5公开的一种 多元合金铸钢挖掘机斗齿及其生产工艺，所述挖掘机斗齿含有的多元合金铸钢的成分(重 量百分比)为:C(0. 22 0. 30)、Cr(l. 10 1. 40)、Μη(1· 25 1. 65)、Si (1. 21 1. 58)、 Mo (0. 21 0. 30)、Ti (0. 05 0. 11)、余为！^ ；相应的生产工艺包括浇注工艺和热处理工 艺，并包含有机械加工工艺。但是，现有技术中的这些铸钢斗齿一般在硬度、抗拉强度的性 能方面存在着很大的不足，且使用寿命较短，需频繁更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多元合金铸钢斗齿及其生产工艺，在抗拉强度和硬度 方面有着较强的优势，有效提高了耐磨性，延长了使用寿命。为实现上述目的，本发明提供的技术方案为
一种多元合金铸钢斗齿，其所包含的化学成分及相应的重量百分比分别为
C 0. 30 1. 00 ；Cr 1. 50 --3. 00 ；Mn 0. 60 1. 00Si 1. 00 --2. 00 ；Mo 0. 20 --1. 00 ；Ni 0. 5 1. 50 ；Ti 0. 005 0. 1 ；Re 0. 15 --0. 25 ；P/S ^ 0.030 ；余量为1 O上述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其中，依次包括铸造工序以及热处理工 序；
所述的铸造工序采用熔模铸造，浇注温度为1560°C 1580°C，浇注完后冷却到室温脱
模；
所述的热处理工序依次包括正火、淬火和低温回火；其中，所述的正火加热温度为 1000°C 1050°C，保温2小时，空气冷却；所述淬火加热温度为1000°C 1050°C，保温2小 时，油淬或淬火液冷却；所述低温回火温度为200°C 250°C，保温4小时，空气冷却。上述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其中，所述的淬火液为水溶性淬火液。
上述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其中，所述的铸造工序依次包括冶炼阶段 和造型阶段；其中，所述冶炼阶段采用重量百分比别为C 0. 30 1. 00，Cr :1. 50 3. 00， Mn 0. 60 1. 00，Si :1. 00 2. 00，Mo :0. 20 1. 00，Ni :0. 5 1. 50，Ti :0. 005 0. 1， P/S ^ 0. 030，余量为狗，配好炉料，达到出钢温度1580°C 1620°C，打净炉渣，加入重量百 分比为0. 25的复合脱氧剂扩散脱氧，加入重量百分比0. 06的铝线终脱氧，出钢并随钢流加 入重量百分比为0. 15 0. 25的稀土 ；所述的造型阶段采用蜡模和石英砂加高铝砂铸造成 形。上述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其中，所述的冶炼阶段采用感应电炉或电 弧炉进行。本发明的多元合金铸钢斗齿及其生产工艺，铸造出的斗齿是一种不同于现有斗齿 的新钢种，在砂石工况下提高了材料的耐磨性，延长了使用寿命。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
来对本发明的多元合金铸钢斗齿及其生产工艺作进一步 详细的说明。本发明的多元合金铸钢斗齿，包括的化学成分及相应的重量百分比为C :0. 30 1. 00 ；Cr :1. 50 3. 00 ；Mn 0. 60 1. 00 ；Si :1. 00 2. 00 ；Mo :0. 20 1. 00 ；Ni :0. 5
1. 50 ；Ti 0. 005 0. 1 ；Re :0. 15 0. 25 ；P/S ^ 0. 030 ；余量为 Fe。其所包含的各主要化 学成分的作用如下C:合金钢中的基本元素，提高钢的淬透性和淬硬性，具有重要的固溶 强化作用；Si =Si溶解于铁素体中，其在钢中的一个重要作用是强烈抑制和延缓过冷奥氏 体的碳化物分解，提高奥氏体稳定性，向钢中加入一定量的Si后，可有效地改善钢的韧性， 提高材料的强度、屈强比和硬度，同时可以抑制碳化物的析出；Mn 提高材料的淬透性；Mo 钼在钢中存在于固溶体中，能够强烈抑制过冷奥氏体的分解，进一步提高奥氏体的稳定性； 在含有Cr、Si的钢中加入Mo，能急剧提高淬透性和断面的均勻性，防止回火脆性的发生，提 高钢的淬透性、热强性及回火稳定性；Cr 与C和!^e形成合金渗碳体O^eCr) 3C和合金碳 化物(i^Cr)7C3，能部分溶入固溶体中，强化基体，提高钢的淬透性，与Mn、Si合理搭配，淬 透性更好，且Cr具有较好的回火抗力，使厚断面钢板的性能更加均勻；M 提高材料的淬透 性和韧性；Re 净化钢液，球化夹杂物，提高材料的综合性能；Ti 细化铸态组织，产生沉淀 硬化。本发明的多元合金铸钢斗齿，其抗拉强度Rm彡1700Mpa，硬度HRC为52 55，夏比 冲击Akv ^ 15J，具有优异的强韧性和高的硬度。本发明的一种多元合金铸钢斗齿的生产工艺，依次包括铸造工序和热处理工序。 其中，铸造工序采用熔模铸造，浇注温度控制在1560°C 1580°C，浇注完后冷却到室温 脱模。具体来说，本实施例中的铸造工序包括冶炼阶段和造型阶段；其中，冶炼阶段在感 应电炉或者电弧炉中进行，采用重量百分比别为C :0. 30 1.00 ；Cr :1. 50 3. 00 ；Mn 0. 60 1. 00 ；Si :1. 00 2. 00 ；Mo :0. 20 1. 00 ；Ni :0. 5 1. 50 ；Ti :0. 005 0. 1 ； P/S 彡0. 030 ；余量为狗，配好炉料，达到出钢温度1580°C 1620°C，打净炉渣，加入重量百分比 为0. 25的复合脱氧剂扩散脱氧，加入重量百分比为0. 06的铝线终脱氧，出钢并随钢流加入 重量百分比为0. 15 0. 25的Re ；造型阶段采用蜡模和石英砂加高铝砂铸造成形。热处理 工序包括正火、淬火和低温回火；其中，正火加热温度控制在1000°C 1050°C，保温2小时，空气冷却；淬火加热温度控制在1000°C 1050°C，保温2小时，油淬或水溶性淬火液冷却； 低温回火温度控制在200°C 250°C，保温4小时，空气冷却。本发明的多元合金铸钢斗齿及其生产工艺，铸造出的斗齿是一种不同于现有斗 齿的新钢种，在砂石工况下提高了材料的耐磨性，延长了使用寿命，其性能达到抗拉强度 Rm彡1700Mpa，硬度HRC52 55，夏比冲击Akv彡15J，具有优异的强韧性和高的硬度。应当指出的是，上述内容只是本发明的多元合金铸钢斗齿及其生产工艺的最佳实 施方式的列举，其中未尽详细描述的部分，应该理解为用本技术领域的一般方式予以实施。 同时，对于本领域的一般技术人员来说，在不偏离本发明的精神范畴内对本发明所做的等 效变换和修饰，都将落入本发明的权利要求的保护范围之内。
权利要求
1. 一种多元合金铸钢斗齿，其特征在于，其包含的化学成分及相应的重量百分比分别为C 0. 30 1. 00 ；Cr 1. 50 --3. 00 ；Mn 0. 60 1. 00Si 1. 00 --2. 00 ；Mo 0. 20 --1. 00 ；Ni 0. 5 1. 50 ；Ti 0. 005 0. 1 ；Re 0. 15 --0. 25 ；P/S ^ 0.030 ；余量为1 O
2.一种如权利要求1所述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其特征在于，依次包括铸 造工序以及热处理工序；所述的铸造工序采用熔模铸造，浇注温度为1560°C 1580°C，浇注完后冷却到室温脱模；所述的热处理工序包括正火、淬火和低温回火；其中，所述的正火加热温度为 1000°C 1050°C，保温2小时，空气冷却；所述淬火加热温度为1000°C 1050°C，保温2小 时，油淬或淬火液冷却；所述低温回火温度为200°C 250°C，保温4小时，空气冷却。
3.如权利要求2所述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其特征在于，所述的淬火液为 水溶性淬火液。
4.如权利要求2所述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其特征在于，所述的铸造工序 依次包括冶炼阶段和造型阶段；其中，所述冶炼阶段采用重量百分比别为C 0. 30 1. 00 ； Cr 1. 50 3. 00 ；Mn 0. 60 1. 00 ；Si :1. 00 2. 00 ；Mo :0. 20 1. 00 ；Ni :0. 5 1. 50 ； Ti :0. 005 0. 1 ； P/S 彡0.030 ；余量为佝，配好炉料，达到出钢温度1580°C 1620°C，打 净炉渣，加入重量百分比为0. 25的复合脱氧剂扩散脱氧，加入重量百分比0. 06的铝线终脱 氧，出钢并随钢流加入重量百分比为0. 15 0. 25的稀土 ；所述的造型阶段采用蜡模和石英 砂加高铝砂铸造成形。
5.如权利要求2或3所述的多元合金铸钢斗齿的生产工艺，其特征在于，所述的冶炼阶 段采用感应电炉或电弧炉进行。
全文摘要
本发明公开了一种多元合金铸钢斗齿，其包含的化学成分及相应的重量百分比分别为C0.30～1.00；Cr1.50～3.00；Mn0.60～1.00；Si1.00～2.00；Mo0.20～1.00；Ni0.5～1.50；Ti0.005～0.1；Re0.15～0.25；P/S≤0.030；余量为Fe；本发明的多元合金铸钢斗齿及其生产工艺，铸造出的斗齿是一种不同于现有斗齿的新钢种，在砂石工况下提高了材料的耐磨性，延长了使用寿命，其性能达到抗拉强度Rm≥1700Mpa，硬度HRC52～55，夏比冲击Akv≥15J，具有优异的强韧性和高的硬度。
文档编号E02F9/28GK102140612SQ20111004323
公开日2011年8月3日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者戴晴华, 薛飞, 陈 胜 申请人:上海三一重机有限公司