一种无铬高硼耐磨合金及其制备方法.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CNCN102676954102676954B(45)授权公告日2014.09.03(21)申请号201210181418.8第841-845页.(22)申请日2012.06.05审查员谭南(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)发明人刘美红黎振华岑启宏何正员周荣蒋业华董云菊(51)Int.Cl.C22C38/60(2006.01)C22C38/04(2006.01)B22D1/00(2006.01)(56)对比文件CN101979695A,2011.02.23,说明书第【0011】-【0024】段、实施例2.CN101260501A,2008.09.10,权利要求1、说明书第4段.匡加才等.《高强度低合金空冷贝氏体铸钢》.《吉林大学学报》.2006,第36卷(第6期),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)发明名称一种无铬高硼耐磨合金及其制备方法(57)摘要本发明公开一种无铬高硼耐磨合金及其制备方法，属于钢铁耐磨材料领域。合金的化学成分为（重量百分比）为：C0.53～0.68%，B1.0～4.5%，Si0.75～1.0%，Mn0.45～1.0%，Ce0.01～0.20%，S0.03～0.06%，P0.05～0.08%，其余为Fe以及不可避免的杂质，硬度在45HRC～58HRC，冲击韧性为20J～10J。合金利用电炉生产，熔炼浇铸后经过热处理使用。合金不含铬，价格低廉，综合性能良好，生产成本低、工艺简单、操作性强。CN102676954BCN10267954BCN102676954B权利要求书1/1页1.一种无铬高硼耐磨合金，其特征在于无铬高硼耐磨合金的化学成分重量百分比为：C0.53～0.68%、B1.0～4.5%、Si0.75～1.0%、Mn0.45～1.0%、Ce0.01～0.20%、S0.03～0.06%、P0.05～0.08%，其余为Fe以及不可避免的杂质，硬度为45HRC～58HRC，冲击韧性为20～10J。2.一种如权利要求1所述的无铬高硼耐磨合金的制备方法，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、铈铁、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；碳的收得率按90%计算，硼的收得率按70%计算，Si收得率按95%计算，Mn收得率按90%计算，铈的收得率50%，硫和磷属于有害元素，不限定收得率；（2）先将步骤（1）中硼铁与铈铁粉碎成直径为1～5mm的颗粒并烘干，然后将干燥后的硼铁颗粒置于干燥的浇包底部，铈铁颗粒先不放入浇包中；（3）按照常规工艺熔炼步骤（1）中除去硼铁和铈铁合金配料的钢液，将熔清脱氧后的合金液升至1530℃～1560℃，然后再次插铝脱氧扒渣后出炉，出炉温度1530℃～1560℃，浇注入放有硼铁颗粒的浇包中，然后将铈铁颗粒放入合金液中，搅拌直到颗粒完全熔化，合金液在浇包中静置2～5min后加入除渣剂除渣，待温度降至1400℃～1430℃，浇入铸型，凝固冷却得到合金钢；（4）将步骤（3）中得到的合金钢在温度为900℃～1050℃条件下奥氏体化后，出炉后投入淬火油槽中油淬，油淬后的工件，在250℃～350℃进行去应力退火处理，最终得到无铬高硼耐磨合金。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（2.0～2.5）×δ+10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：所述去应力退火保温时间按公式(1.5～2.0)×δ+30分钟进行控制，其中δ为工件厚度，单位为mm。2CN102676954B说明书1/6页一种无铬高硼耐磨合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁耐磨材料领域，特别是一种无铬高硼耐磨合金及其制备方法。背景技术[0002]铬系白口铸铁，是应用最为成熟的钢铁耐磨材料之一。然而，近年来，由于资源匮乏，价格飞涨，含铬耐磨合金的应用越来越受到限制。硼作为地壳中富有元素，以硼代铬，具有重要意义。[0003]上世纪90年代初，澳大利亚Queensland大学材料系的研究人员在高铬合金的基础上，添加部分硼，开发了铁铬硼合金。随后，一些研究者基于铬系合金，开发了含硼铬系耐磨合金，例举如下：[0004]中国发明专利ZL200410089538.0公开了一种高硼铸造铁基耐磨合金，其主要化学成分是(重量%):0.15～0.70C，0.3～1.9B，0