一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102560258A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102560258A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201210003668.2(22)申请日2012.01.06(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人张海滨符寒光蒋志强雷永平周荣蒋业华岑启宏(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.C22C38/32(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法(57)摘要一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法，属于金属合金耐磨耐蚀材料技术领域，化学成分为：C0.2％-0.35％；B1.8％-2.0％；Cr10％-12％；Mn0.5％-1.0％；Si0.5％-1.0％；Al0.03-0.05％；Ca0.03-0.06％；Ba0.03-0.06％；S≤0.04％；P≤0.04％；余量为Fe。采用感应电炉熔炼生产，经过1030℃-1060℃淬火处理1h-1.5h后直接油淬，在180℃-220℃进行回火处理1-1.5h，随炉冷却。本发明耐磨合金钢，具有良好的强度和硬度，在基体中孤立分布有硼化物和碳硼化合物的共晶相，明显提高了合金的耐磨性能。CN102568ACN102560258A权利要求书1/1页1.一种低碳高硼铸造耐磨合金钢，其特征在于，化学成分及其重量百分比为：C0.2％-0.35％；B1.8％-2.0％；Cr10％-12％；Mn0.5％-1.0％；Si0.5％-1.0％；Al0.03-0.05％；Ca0.03-0.06％；Ba0.03-0.06％；S≤0.04％；P≤0.04％；余量为Fe。2.按照权利要求1所述的一种低碳高硼铸造耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，采用感应电炉熔炼生产，具体包括下列步骤：第一步，将普通废钢、低碳铬铁按上述化学成分要求混合放入感应电炉中熔化，钢水熔化完全后加入硅铁和金属锰，最后加入硼铁和增碳剂；第二步，炉前调整成分合格后将钢液温度升至1640℃-1680℃，加入铝预脱氧，并加入硅钙钡合金终脱氧后出炉；第三步，钢水冷却至1540℃-1560℃时直接浇注成铸件，空冷至室温；第四步，对铸态合金淬火处理的加热温度为1030℃-1060℃，升温速度为10℃/min，保温时间为1h-1.5h后立刻油冷淬火处理；第五步，对经过第四步油冷淬火处理的合金淬火后进行去应力回火处理，升温速度为5℃/min，回火温度为180℃-220℃，保温时间为1h-1.5h后随炉冷却。3.按照权利要求2的方法，其特征在于，低碳铬铁化学组份质量百分比为：Cr、62.6％，C、0.18％，余量为铁。4.按照权利要求2的方法，其特征在于，硅铁化学组份质量百分比为：Si、76.09％，C、0.07％，余量为铁5.按照权利要求2的方法，其特征在于，硼铁化学组份质量百分比为：B、20.98％，C、0.46％，余量为铁。6.按照权利要求2的方法，其特征在于，硅钙钡合金化学组成质量百分数为：45～48％Si，12～15％Ca，15～18％Ba，3.0～5.0％Al，0.3～0.7％C，余量Fe。7.按照权利要求2的方法，其特征在于，钢水预脱氧时铝加入质量百分比为0.15％-0.18％。8.按照权利要求2的方法，其特征在于，硅钙钡合金加入质量百分比为0.25％-0.40％。2CN102560258A说明书1/4页一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种低碳高硼铸造耐磨合金钢及其制备方法，属于金属合金耐磨耐蚀材料技术领域。背景技术[0002]磨损是造成材料失效的主要形式，给国民经济造成了巨大损失。以往耐磨材料的研究，都是通过添加贵重的合金元素来提高材料的综合性能，例如中国发明专利CN1431330A公开了一种包括AX、一种B源和任选的适量X之间不完全反应的一种产物，该产物含有至少一种化合物AX和至少ABX，其中A和B是选自钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼和钨组成的组中的不同物质，X选自硼、碳、硅组成的组中，铁的含量为0.1-0.35wt％，钴的含量为0.1-0.5wt％。此发明虽然无须特殊压力设备、工艺控制容易等优点，但硬度未确定、热处理工艺复杂，对工业应用和降低生产成本不利。中国发明专利CN1405347A公开了一种高强度高耐磨硬质合金及其制造方法和应用，采用碳化钨作硬质相，以铁、钴、镍作粘结相，外加钛或钒的碳化物或硼化物或氮化物、并外加碳化钽或碳化铌等，虽然具有良好的耐磨性和抗冲击性能，但生产成本高，制备工艺复杂，不利于投资生产。中国发明专利C