一种多元低合金耐磨铸钢斗齿及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102304671A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102304671A(43)申请公布日2012.01.04(21)申请号201110250686.6(22)申请日2011.08.29(71)申请人遵化市新宏宇冶金机械有限公司地址064200河北省唐山市遵化市矿山机械制造产业园(72)发明人朱国宏李金富符寒光朱国海雷永平(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)权利要求书1页说明书10页(54)发明名称一种多元低合金耐磨铸钢斗齿及其制备方法(57)摘要一种多元低合金耐磨铸钢斗齿及其制备方法，属于工程机械技术领域。化学组成及质量分数％：0.39-0.44C，0.6-0.8Si，1.2-1.5Mn，0.8-1.0Cr，0.0020-0.0045B，0.05-0.08Al，0.04-0.07Y，0.02-0.04K，0.02-0.05Ca，0.03-0.06Nb，0.03-0.06Ti，0.035-0.055N，0.02-0.04Mg，P＜0.03，S＜0.03，余量Fe及不可避免的微量杂质。利用电炉可生产，采用腊模或冷硬树脂砂型铸造，斗齿硬度高，具有良好的耐磨性，冲击韧性好，使用中不断裂，使用寿命高，生产工艺简单，生产成本低。CN1023467ACCNN110230467102304677A权利要求书1/1页1.一种多元低合金耐磨铸钢斗齿，其特征在于，斗齿的化学组成成分(质量分数，％)是：0.39-0.44C，0.6-0.8Si，1.2-1.5Mn，0.8-1.0Cr，0.0020-0.0045B，0.05-0.08Al，0.04-0.07Y，0.02-0.04K，0.02-0.05Ca，0.03-0.06Nb，0.03-0.06Ti，0.035-0.055N，0.02-0.04Mg，P＜0.03，S＜0.03，余量为Fe和不可避免的微量杂质。2.根据权利要求1的斗齿的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：1)先将普通废钢、铬铁、铌铁和增碳剂混合加热熔化，钢水熔清后，当钢水温度达到1580～1590℃时加入硅铁，当钢水温度达到1600～1620℃时加入锰铁；2)炉前调整成分合格后将温度升至1640～1660℃，依次加入硅钙合金、铝、含氮物质、钛铁后出炉；3)将含钾物质、硼铁和重稀土硅铁镁合金破碎至粒度为5～10mm的小块，经180～220℃烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理，重稀土硅铁镁合金中的重稀土指的是钇；4)质量小于30公斤的斗齿采用腊模铸造成型，质量等于或大于30公斤斗齿采用冷硬树脂砂铸型铸造成形，钢水浇注温度1460～1480℃；5)浇注1～4小时后开箱空冷斗齿，打掉浇冒口，清理残根、飞边、毛刺；6)斗齿随炉加热至970～990℃，保温2～6小时后，先入水冷却15～25秒，然后入油冷却30～60分钟，最后进行回火处理，回火加热温度180～220℃，回火保温时间6～10小时，回火后将斗齿出炉空冷至室温。3.按照权利要求2的方法，其特征在于，含氮物质为含氮的铬铁。4.按照权利要求2的方法，其特征在于，含钾物质为KF和CaC2经热还原反应后的产物K、CaF2和C三种物质。2CCNN110230467102304677A说明书1/10页一种多元低合金耐磨铸钢斗齿及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种铸钢斗齿及其制备方法，特别涉及一种多元低合金耐磨铸钢斗齿及其制备方法，属于工程机械技术领域。背景技术[0002]挖掘机广泛用于采掘、土建、水利及国防工程，斗齿是挖掘机上的重要部件，亦是易损件。随着我国大型水利工程的兴建和高等级公路及高速铁路的迅猛发展，挖掘机的使用量不断增加，挖掘机上的易损件斗齿的消耗量更加巨大。目前，国内斗齿年消耗量近20万吨，价值20亿元以上。所以，开发斗齿用新型抗磨材料，减少斗齿磨损造成的损失，已日益引起重视。[0003]斗齿一般装在挖掘机铲斗的前端，系悬臂梁构件，直接与矿石、砂土、岩石等物料接触。在接触物料时，既承受冲击作用，又承受弯曲作用。服役过程中，斗齿尖部受到较强烈的冲击滑动磨料磨损，尖部表面常出现各式犁沟、变形，造成表面磨损或脱落。因此，要求斗齿柄必须具有足够的强度和韧性，斗齿尖部必须具有良好的抗磨性，才能使斗齿经久耐用。[0004]多年来，研究者在斗齿抗磨材料的选择上进行了大量探索，多数工作以高锰钢为基础，通过加入一些合金来改进高锰钢的性能，常用的斗齿材料有高锰钢斗齿和低碳马氏体多元合金钢斗齿。其中高锰钢斗齿包括普通高锰钢斗齿、改性高锰钢斗齿和含镍高锰钢斗齿。[0005]1)普通高锰钢斗齿：高锰钢(ZGMn13)被较早地用作斗齿