一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼的製作方法
2023-09-27 08:21:15 1
一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成：C：0.30～0.40%，Si：0.60～0.80%，Mn：0.70～0.90%，P：≤0.030%，S：≤0.010%，Cr：13.0～15.0%，Nb：0.10～0.30%，Mo：0.20～0.40%，W：0.50～1.50%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
【專利說明】一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶金【技術領域】，尤其涉及一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼。
【背景技術】
[0002]挖掘機鏟鬥的性能直接決定著鏟鬥的使用壽命，是工程機械車輛行業最重要的鋼種之一。鏟鬥的工作環境非常惡劣，對鏟鬥的性能提出嚴格的要求:鏟刀刃鏟入物料如礦石、沙、煤等時，直接與物料發生強烈摩擦和撞擊，除要求鏟鬥具有足夠的硬度和耐磨性，以抵擋磨損，還需要鋼板具有較高的韌性，以防止鋼板變形和斷裂；同時由於鏟刀刃板一般是焊接在鏟鬥上使用，對鏟刀刃用鋼的焊接性能有著嚴格的要求。
[0003]目前鏟刀刃上使用的鋼種較多，除耐磨鋼匪360、NM400系列和1E0921系列外，還有的廠家直接使用Q345或16Mn等普通鋼。近年來由於工程機械車輛行業競爭日益激烈，各廠家均對鏟刀刃用鋼性價比提出了嚴格的要求:既要求鏟刀刃用鋼性能良好，以保證鏟鬥具有較長的使用壽命；又要求鏟鬥價格不能太高，以降低企業的生產成本。在這種情況下，Q345和16Mn等普通鋼由於耐磨性能太差，已基本被淘汰。
[0004]此外，由於鏟鬥直接與沙石等物料接觸，並且接觸時由於較大的摩擦力將使鏟鬥表面升溫，當沙石中含有一定的水分時，將使採用上述常規材料製備的鏟鬥的表面產生鏽蝕破壞，而且鏽蝕層在下次使用時也將被摩擦掉，從而再次裸露新的表面，然後再次發生鏽蝕，依次循環，將大大降低鏟鬥的使用壽命，因此，亟需研究一種滿足鏟鬥使用要求的不鏽鋼材料，以替代現有鏟鬥的材料，以提高其使用性能，並大幅延長鏟鬥的使用壽命。
【發明內容】
`[0005]本發明的目的在於提出一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼材料除了具有不鏽鋼防腐蝕的特點外，還要滿足鏟鬥耐磨、表面硬度高，具有一定的韌性，並且具有較好的焊接性能。
[0006]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0007]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.30~0.40%, Si:0.60 ~0.80%, Mn:0.70 ~0.90%, P S 0.030%, S S 0.010%, Cr:13.0 ~15.0%,Nb:0.10~0.30%, Mo:0.20~0.40%, W:0.50~1.50%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0008]優選，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.33~0.37%，S1:0.65~0.75%, Mn:0.75 ~0.85%, P S 0.030%, S S 0.010%, Cr:13.5 ~14.5%, Nb:0.15 ~0.25%,Mo:0.25~0.35%, W:0.8~1.2%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0009]最優選，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.35%，Si:0.70%, Mn:
0.80%, P 0.030%, S 0.010%, Cr:14.0%, Nb:0.20%, Mo:0.30%, W:1.0%，餘量為 Fe 和
不可避免的雜質。
[0010]本發明的不鏽鋼中各合金成分含量限定的原因及效果如下:
[0011]碳(C)是決定鋼硬度和強度的主要元素，促進形成碳化物和提高淬火馬氏體中的固溶碳量增加其畸變度，隨著C含量的增加，鋼的強度、硬度增加，而鋼的塑性和韌性下降。由於要求材料具有良好的硬度，所以C含量不宜太低，但是如果C含量過高，將形成粗大的脆性共晶碳化物，使鋼材加工時易開裂，並且做成鏟鬥時極易崩口。將C含量目標值控制在0.20~0.65%範圍內，既保障了鋼材的良好塑性和韌性，可保證鏟鬥不崩口，又保持了鏟鬥的耐磨性。
[0012]矽(Si)主要作為煉鋼時的脫氧元素，同時也具有一定的強化作用，但含量高時易促進鋼中的碳形成石墨，從而造成鋼中的軟點存在，。
[0013]錳(Mn)與上述Si—起添加發揮複合脫氧作用，同時也能與鋼中的S結合形成MnS，避免Fe與S結合形成低熔點的共晶FeS而產生熱脆性。但含量高時無顯著的有益作用。
[0014]鉻(Cr)是不鏽鋼的主要元素，其含量需高於13%才具有完全的防鏽能力，Cr含量高、耐蝕性高,但含量高時易形成脆性Cr的金屬間化合物,並增加成本。
[0015]鎢(W)作為強碳化物形成元素，易與C結合形成高熔點的硬質WC質點，增強鏟鬥的耐用度，而且提高鏟鬥的抗回火軟化能力。
[0016]鈮(Nb)是為了形成細小的NbC第二相粒子，阻止鋼加熱時晶粒長大，保證鋼中組織細化、提高強韌性，同時抑制Cr23C6碳化物在鋼中晶界上的析出，降低不鏽鋼的晶間腐蝕敏感性。同時添加Nb還可提高鋼焊接性能。
[0017]鑰(Mo)能推遲鋼淬火冷卻時中溫轉變產物珠光體的轉變，從而提高鋼產品的淬透性；另外，適量的 Mo可有效抑制鋼的回火脆性。
[0018]由上述化學組成所獲得的鏟鬥用不鏽鋼具有「隱晶馬氏體+粒狀碳化物+殘餘奧氏體」複合組織，而隱晶馬氏體和粒狀碳化物具有很高的硬度，可充分保證耐磨性，殘餘奧氏體具有很高的韌性。經試驗證明，本發明的鋼具有高硬度、高韌性和很好的耐腐蝕性，適用於製造鏟鬥。
【具體實施方式】
[0019]實施例一
[0020]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.30%,Si:0.80%, Mn:0.70%, P: ^ 0.030%, S: ^ 0.010%, Cr:15.0%, Nb:0.10%, Mo:0.40%, W:
0.50%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0021]實施例二
[0022]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.40%,Si:0.60%, Mn:0.90%, P: ^ 0.030%, S: ^ 0.010%, Cr:13.0%, Nb:0.30%, Mo:0.20%, W:
1.50%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0023]實施例三
[0024]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.33%，Si:0.75%, Mn:0.75%, P S 0.030%, S:≤ 0.010%, Cr:14.5%, Nb:0.15%, Mo:0.35%, W:0.8%,餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0025]實施例四
[0026]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.37%，Si:0.65%, Mn:0.85%, P..( 0.030%, S..( 0.010%, Cr:13.5%, Nb:0.25%, Mo:0.25%，W:1.2%,餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0027]實施例五
[0028]一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.35%，Si:0.70%, Mn:0.80%, P S 0.030%, S:≤0.010%, Cr:14.0%, Nb:0.20%, Mo:0.30%，W:1.0%,
餘量為Fe和不可避免的雜質。
【權利要求】
1.一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，其特徵在於，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.30 ~0.40%, Si:0.60 ~0.80%, Mn:0.70 ~0.90%, P: ≤ 0.030%, S: ≤ 0.010%, Cr:.13.0 ~15.0%, Nb:0.10 ~0.30%,Mo:0.20 ~0.40%, W:0.50 ~1.50%，餘量為 Fe 和不可避免的雜質。
2.如權利要求1所述的一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，其特徵在於，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.33 ~0.37%, Si:0.65 ~0.75%, Mn:0.75 ~0.85%, P:≤ 0.030%,S:≤ 0.010%, Cr:13.5 ~14.5%, Nb:0.15 ~0.25%, Mo:0.25 ~0.35%, W:0.8 ~1.2%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
3.如權利要求2所述的一種挖掘機鏟鬥用不鏽鋼，其特徵在於，該不鏽鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:0.35%, Si:0.70%, Mn:0.80%, P:≤ 0.030%, S:≤ 0.010%, Cr:.14.0%, Nb:0.20%, Mo:0.30%, W:1.0%，餘量為 Fe 和不可避免的雜質。
【文檔編號】E02F9/00GK103789634SQ201210422649
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優先權日:2012年10月29日
【發明者】錢永清 申請人:無錫市錫山區鵝湖鎮蕩口青蕩金屬製品廠