高强韧性低合金耐磨钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105568165A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201610132305.7C22C38/04(2006.01)(2006.01)(22)申请日2016.03.09C22C38/02C22C33/06(2006.01)桂林电子科技大学(71)申请人C21D1/00(2006.01)541004广西壮族自治区桂林市七星区地址C21D1/18(2006.01)金鸡路1号(72)发明人魏德强张晓媛高浩钟盛李新凯王荣(74)专利代理机构南宁东智知识产权代理事务所(特殊普通合伙)45117代理人巢雄辉汪治兴(51)Int.Cl.C22C38/18(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C38/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称高强韧性低合金耐磨钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强韧性低合金耐磨钢及其制备方法，高强韧性低合金耐磨钢，其成分的质量百分数为：C:0.40-0.60、Si:0.60-1.2、Mn:0.30-1.0、Cr:0.25-0.35、Mo:0.15-0.25、Cu:0.40-0.60、Re:0.10-0.15、P：0-0.025、S：0-0.025，其余为Fe和不可避免的杂质。其制备方法中的热处理工艺为液淬带温等温淬火热处理工艺，包括：1）将铸造所得的铸件加热到820-860℃进行奥氏体化；2）铸件放入淬火介质中淬火；3）待铸件表面温度冷却至200-320℃时取出；4）将铸件带温立即转入260-330℃保温炉中进行贝氏体等温转变，转变时间1-2h,然后取出空冷。所得的工件贝氏体组织细小，里层组织为下贝氏体，心部组织为上贝氏体加下贝氏体。这种组织分布表面强度高、硬度好、耐磨，心部组织韧性好。特别适宜于斗齿、曲轴等。CN105568165ACN105568165A权利要求书1/1页1.一种高强韧性低合金耐磨钢，其成分的质量百分数为：C:0.40-0.60、Si:0.60-1.2、Mn:0.30-1.0、Cr:0.25-0.35、Mo:0.15-0.25、Cu:0.40-0.60、Re:0.10-0.15、P：0-0.025、S：0-0.025，其余为Fe和不可避免的杂质。2.权利要求1所述的高强韧性低合金耐磨钢的制备方法，包括铸造工艺和热处理工艺，其特征在于：所述的铸造工艺包括：用碱性感应炉熔制，金属炉料包括炼钢用生铁、回炉碳素钢、硅铁、铬铁、钼铁、废铜、稀土，其中的铁合金打碎后加入，粒度为10-20mm，按配方计算投料，采用消失模铸造，浇注温度1560-1600℃，浇筑完成后待铸件冷却到800-900℃时取出进行空冷至室温；所述的热处理工艺步骤包括：1）将铸造所得的铸件加热到820-860℃进行奥氏体化；2）铸件放入淬火介质中淬火；3）待铸件表面温度冷却至200-320℃时取出；4）将铸件带温立即转入260-330℃保温炉中进行贝氏体等温转变，转变时间1-2h,然后取出空冷。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在热处理工艺步骤1），加热升温速度为每分钟<5℃。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：在热处理工艺步骤2），所述的淬火用淬火介质为有机溶液、无机水溶液或油类。5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于：在热处理工艺步骤2），淬火介质为浓度5-10%PAG淬火液。2CN105568165A说明书1/3页高强韧性低合金耐磨钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种低合金耐磨钢，特别是涉及一种贝氏体/马氏体复相高强韧性低合金耐磨钢及其制备方法。背景技术[0002]工作条件恶劣的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产等机械设备，如挖掘机、装载机、推土机等，其对用钢不仅需要较高的硬度来抵抗磨损还需要有一定的耐冲击能力。根据不同的使用条件，对耐磨钢产品性能的需求也存在差异，应采用具有不同硬度和韧性配合的耐磨钢来实现延长机械设备使用寿命的目的。目前低合金耐磨钢在生产中通常冲击韧性较低且不稳定，从而导致冲击条件下钢板易断裂、耐磨性能差等问题。现有技术中低合金耐磨钢的生产主要通过淬火来提高钢板硬度，而淬火后钢板往往得到了较高的硬度，却得不到较好的冲击韧性。回火后，低温回火对韧性改善不明显，中温回火又会产生回火脆性，高温回火后冲击韧性会有明显提高但硬度又得不到保证。[0003]低合金耐磨钢是很有发展前途的一类耐磨材料，具有良好的综合性能，合金含量低，价格较低，生产灵活方便。由于其化学成分、热处理工艺可在很大范围内变化，最终产品的机械性能指标差距很大，硬度为40-60HRC，冲击韧性为10-100J/cm2，因此可根据易损件的应用工况条件，分析其主要磨损机制