一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102690988102690988B(45)授权公告日2015.01.28(21)申请号201210181431.3审查员谭南(22)申请日2012.06.05(73)专利权人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人黎振华周荣岑启宏蒋业华卢德宏金青林(51)Int.Cl.C22C38/04(2006.01)C22C33/04(2006.01)(56)对比文件匡加才等.《高强度低合金空冷贝氏体铸钢》.《吉林大学学报（工学版）》.2006,第36卷(第6期),第1.1、1.2部分、第2.2部分、表2、表3、图1.权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢及其制备方法(57)摘要本发明提出一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢及其制备方法，属于铸造和钢铁耐磨材料领域。细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢其化学成分及重量百分比为：C0.40～0.70%，Si2.2～2.5%，Mn2.4～2.8%，B0.01～0.05%，La0.005～0.01%，P＜0.04%，S＜0.04%，其余为Fe以及不可避免的杂质，其铸态晶粒尺寸＜100μm，抗拉强度达到1200MPa以上，硬度为48~60HRC，无缺口冲击值达到30~50J。利用电炉生产，熔炼浇铸后经过热处理使用。钢不含铬钼等合金元素，通过微量硼和镧细化晶粒，获得高强度和良好的韧性硬度搭配，价格低廉，工艺简单、操作性强。CN102690988BCN102698BCN102690988B权利要求书1/1页1.一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢，其特征在于：细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢其化学成分及重量百分比为：C0.40～0.70%，Si2.2～2.5%，Mn2.4～2.8%，B0.01～0.05%，La0.005～0.01%，P＜0.04%，S＜0.04%，其余为Fe以及不可避免的杂质，其铸态晶粒尺寸＜100μm，抗拉强度达到1200MPa以上，硬度为48～60HRC，无缺口冲击值达到30～50J。2.一种如权利要求1所述的细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢的制备方法，其特征在于具体制备步骤包括如下：（1）将废钢、生铁、硼铁、硅铁、锰铁、La铁合金、增碳剂按权利要求1所述的合金成分及各元素的收得率进行配料；（2）先将步骤（1）中的La铁合金和硼铁粉碎成直径为1mm～5mm的颗粒并烘干，然后先将La铁合金置于浇包底部，硼铁颗粒先不放入浇包中；（3）按照常规工艺熔炼步骤（1）中除去硼铁和La铁合金配料的钢液，钢液熔清后，将温度升到1560℃～1580℃，然后插铝脱氧扒渣后，将电炉中的合金液倒入装有La铁合金颗粒的浇包中，再将硼铁颗粒放入浇包的同时进行搅拌，待颗粒完全熔化后，扒渣静置；（4）合金液在浇包内静置2～5min并加入除渣剂除渣，待温度降至1490℃～1500℃，浇入铸型，凝固冷却得到铸钢；（5）将步骤（4）中得到的铸钢在温度为880℃～950℃的条件下奥氏体化后，喷水雾冷却到280~320℃，然后进入加热炉在280～320℃保温后，出炉空冷即得到细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述增碳剂为含碳量80wt%的石墨增碳剂颗粒。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述除渣剂为珍珠岩颗粒，加入量根据具体熔炼时的渣量调节。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述奥氏体化保温时间按公式1.2×δ+40分钟进行控制，其中δ为工件厚度，单位为mm。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述喷水雾冷却后在加热炉内加热时的保温时间，按照公式2×δ+30分钟进行控制，其中δ为工件厚度，单位为mm。2CN102690988B说明书1/6页一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及铸造和钢铁耐磨材料领域，特别是一种细晶高强硅锰贝氏体耐磨铸钢及其制备方法。背景技术[0002]贝氏体尤其是下贝氏体具有优异的性能，以其为基体组织的贝氏体钢具有良好的强韧性搭配和较高的硬度。与高锰钢相比，贝氏体钢硬度高耐磨性能优良，被认为是一种很有发展前途的耐磨钢。[0003]要获得性能优良的贝氏体钢，钢中的贝氏体组织含量必须通过成分控制和热处理来获得。传统获得贝氏体组织的方法是通过盐浴等温淬火，如中国发明专利ZL99105704.X即是通过这一方式获得性能优良的贝氏体耐磨钢。这一工艺的优点是工艺稳定可靠，易于获得大量的贝氏体，然而等温盐浴所使用的盐浴介质对环境污染严重，且能耗极大。另一种方法是通过添加合金元素，使钢的珠光体转变与贝氏体转变分离，从而可以在连续冷却条件下，