一种高耐磨性超高碳钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102383041A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102383041A(43)申请公布日2012.03.21(21)申请号201010270637.4(22)申请日2010.09.03(71)申请人天津职业大学地址300410天津市北辰区丰产北道2号(72)发明人孔令来石淑琴王宝奇李日李运生何四平(51)Int.Cl.C22C38/24(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书1页说明书2页(54)发明名称一种高耐磨性超高碳钢及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高耐磨性超高碳钢，主要含合金元素铬的超高碳耐磨钢，其化学成分(按重量百分数)如下：C1.25-1.35％；Cr3.2-4.2％；Si+Al：0.5-1.2％；Mn：0.85-1.25％，V：0.08-0.15％；Mo≤0.3％，S≤0.025％，P≤0.025％；余为Fe及不可避免的杂质。高耐磨性超高碳钢制备方法，上述成分经炼制后，再经以下热处理制得：900～920℃加热，300-320℃盐浴等温30min，之后放入320-340℃箱式电阻炉中保温120-240min后空冷。本发明钢可采用中频感应炉、真空感应炉以及电弧炉+LF精炼工艺进行生产，与高锰钢和高铬铸铁耐磨材料相比，生产成本显著降低。本发明钢具有高的硬度(55～57HRC)和良好的冲击韧性(≥40J/cm2)可用于制造破碎机锤头以及球磨机衬板等要求耐磨性高的耐磨零件。CN102384ACCNN110238304102383057A权利要求书1/1页1.一种高耐磨性超高碳钢，其特征在于：该高耐磨性超高碳钢的包括的化学成分组成按质量百分数为：C1.25-1.35％；Cr3.2-4.2％；Si0.5-1.2％；Mn：0.85-1.25％，V：0.08-0.15％；Mo≤0.3％，S≤0.025％，P≤0.025％；其余为Fe及不可避免的杂质。并经以下热处理制得：900～920℃加热，300℃盐浴等温30min，之后放入320℃箱式电阻炉中保温180min后空冷。2.一种高耐磨性超高碳钢，其特征在于：该高耐磨性超高碳钢的包括的化学成分组成按质量百分数为：C1.25-1.35％；Cr3.2-4.2％；Al0.5-0.8％；Al+Si1.2％；Mn：0.85-1.25％，V：0.08-0.15％；Mo≤0.3％，S≤0.025％，P≤0.025％；其余为Fe及不可避免的杂质。采用真空中频感应炉熔炼，并经以下热处理制得：900～920℃加热，300℃盐浴等温30min，之后放入320℃箱式电阻炉中保温180min后空冷。3.一种高耐磨性超高碳钢，其特征在于：该高耐磨性超高碳钢的包括的化学成分组成按质量百分数为：C1.25-1.35％；Cr3.2-4.2％；Si0.5-1.2％；Mn：0.85-1.25％，V：0.08-0.15％；Mo≤0.3％，S≤0.025％，P≤0.025％；其余为Fe及不可避免的杂质。采用电弧炉+LF炉外精炼，以废钢和炼钢生铁为原料，加入钼铁、铬铁后，通电熔化，控制钢液温度至1580℃，依次加入硅铁、锰铁、钒铁，熔化均匀后，并用铝脱氧，出钢浇注；并经以下热处理制得：900～920℃加热，300℃盐浴等温30min，之后放入320℃箱式电阻炉中保温180min后空冷。2CCNN110238304102383057A说明书1/2页一种高耐磨性超高碳钢及其制备方法技术领域：[0001]本发明涉及一种低成本主要含合金元素铬的超高碳耐磨钢，特别涉及破碎机锤头及球磨机衬板等耐磨零件用钢。技术背景：[0002]随着钢铁工业、电力、建筑业的迅猛发展，带动矿石、原煤、石料等原材料的破碎、研磨量剧增，而耐磨材料作为破碎、研磨机械中重要的消耗量大的易损零件，它的质量和性能及其合理选用直接影响着破碎、研磨加工的工作效率和生产成本。因此，耐磨零件在不同服役条件下的失效形式、机制的研究受到重视，研究结果表明，磨料磨损的特征和机理具有多样性，这种多样性不仅与耐磨材料的成分设计、组织状态和制造质量有关，还与耐磨零件的服役工况有关。长期以来，国内破碎机械广泛使用高锰钢作为耐磨零件用钢，然而生产实践已经证明，高锰钢只有在冲击剧烈的工作条件下产生显著的加工硬化后，高耐磨特性才能得以充分发挥。对于锤头破碎机的锤头，破碎物料时锤头受到撞击磨损和冲刷磨碎，在许多情况下，特别是12Kg以下的锤头，其冲击负荷并不显著，导致高锰钢高锰钢加工硬化特性难以充分发挥，出现磨损快、寿命短的问题。为了克服高锰钢上述问题，并具有比高铬铸铁显著低的成本，近年来开发了低、中合金耐磨钢，其含碳量多为0.8％以下，其硬度一般低于55HRC，硬度提高后，冲击韧性下降。超高碳钢是一类近年来得到较