一種高強度耐磨鋼材料及其製作方法
2023-07-01 00:23:01
專利名稱：一種高強度耐磨鋼材料及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高強度耐磨鋼材料，尤其是一種用於冶金、採礦、水泥、陶瓷等行業的一種高強度耐磨鋼材料及其製作方法。
背景技術：
現有技術中通過添加O. 4-0. 6%的Sb來提高鋼材料的強度，但因Sb帶有毒性，並且其熔點較低，在高溫環境下工作，容易揮發，容易氧化等，並能夠使人中毒。因此選擇一種合金材料來代替含有Sb的合金就成為一種必要。
發明內容
本發明提供一種高強度耐磨鋼材料，通過添加Cu、Al和N元素，並限定各元素的含量和製作工藝，代替了原來的有毒元素Sb，並保持了其耐衝擊強度基本不變，機型性能和耐磨性得到了一定程度的提高。本發明提供一種高強度耐磨鋼材料，所述鋼材料化學組成為，以下皆為重量百分比C 0. 3-0. 4，Cr 1. 6-1. 8，Mn :1. 2-1. 4，Si :0. 2-0. 3，Mo :0. 2-0. 4，V :0. 01-0. 02，B O. 003-0. 006，Ti 0. 03-0. 08，Al :0. 2-0.4，Cu :0. 3-0. 6，N :0. 02-0. 04，RE :0. 1-0. 2，WO. 2-0. 4，S彡O. 01，P彡O. 01，餘量為Fe和雜質。優選的方案為雜質總含量彡O. I，其中Mg彡O. 01，Zn彡O. 01。優選的方案為RE為Y和Ce，Y Ce = I 3。優選的方案為Al : Cu彡I : 2。本發明還提供了一種製作高強度耐磨鋼材料的方法，主要由以下步驟組成(I)將鑄鐵和W元素置於真空感應爐中熔煉，形成合金鋼；(2)將合金鋼和其它元素置於真空感應爐中進一步熔煉，調解各元素的比例，使得C 0. 3-0. 4，Cr 1. 6-1. 8，Mn 1. 2-1. 4，Si 0. 2-0. 3，Mo 0. 2-0. 4，V O. 01-0. 02，B 0. 003-0. 006，Ti 0. 03-0. 08，Al 0. 2-0. 4，Cu 0. 3-0. 6，N 0. 02-0. 04，RE O. 1-0. 2，W 0. 2-0. 4，S 彡 O. 01，P 彡 O. 01，餘量為 Fe 和雜質；(3)將鋼水注入到磨具中，澆鑄成型。優選的方案為雜質總含量彡O. I，其中Mg彡O. 01，Zn彡O. 01。優選的方案為RE為Y和Ce，Y Ce = I 3。優選的方案為步驟(2)中，調解各元素比例，使得的Al : Cu彡I : 2。本發明的鋼材料與現有技術中添加Sb的鋼材料相比，耐衝擊強度基本持平，機械性能得到了一定的提高，尤其是加入的RE為Y和Ce，Y Ce = I 3的情況下，機械性能提高較大，韌性和耐磨性能都有提高。在製作工藝中先加入W，能使W充分融入鋼水中，增加其硬度。本發明的產品可以更安全的使用，可以廣泛應用於冶金、採礦、水泥、陶瓷等行業，並且耐高溫和耐腐蝕。
具體實施例方式下面對本發明作進一步詳細的說明。實施例I下表為三個樣品，每個樣品中化學元素的含量如下
權利要求
1.一種高強度耐磨鋼材料，所述鋼材料化學組成為，以下皆為重量百分比C:.O.3-0. 4，Cr 1. 6-1. 8，Mn :1. 2-1. 4，Si 0. 2-0. 3，Mo 0. 2-0. 4，V 0. 01-0. 02, B .0.003-0. 006，Ti 0. 03-0. 08，Al :0. 2-0. 4，Cu :0. 3-0. 6，N :0. 02-0. 04，RE :0. 1-0. 2，W .0.2-0. 4，S≤0· 01，P≤O. 01，餘量為Fe和雜質。
2.根據權利要求I所述的高強度耐磨鋼材料，其特徵在於所述的雜質總含量<O. 1，其中 Mg ( O. 01，Zn ( O. 01。
3.根據權利要求2所述的高強度耐磨鋼材料，其特徵在於所述的RE為Y和Ce，Y Ce= 1:3。
4.根據權利要求3所述的高強度耐磨鋼材料，其特徵在於所述的Al: CuSl : 2。
5.一種製作高強度耐磨鋼材料的方法，主要由以下步驟組成 (1)將鑄鐵和W元素置於真空感應爐中熔煉，形成合金鋼；(2)將合金鋼和其它元素置於真空感應爐中進一步熔煉，調解各元素的比例，使得 C 0. 3-0. 4，Cr 1. 6-1. 8，Mn 1. 2-1. 4，Si 0. 2-0. 3，Mo 0. 2-0. 4，V 0. 01-0. 02，B .O.003-0. 006，Ti 0. 03-0. 08，Al 0. 2-0. 4，Cu 0. 3-0. 6，N 0. 02-0. 04，RE 0. 1-0. 2，W .O.2-0. 4，S≤O. 01，P≤O. 01，餘量為Fe和雜質； (3)將鋼水注入到磨具中，澆鑄成型。
6.根據權利要求5所述的製作高強度耐腐蝕不鏽鋼的方法，其特徵在於所述的雜質總含量≤O. 1，其中Mg≤O. 01，Zn≤O. 01。
7.根據權利要求6所述的製作高強度耐腐蝕不鏽鋼的方法，其特徵在於所述的RE為Y和 Ce，Y Ce = I 3。
8.根據權利要求7所述的製作高強度耐腐蝕不鏽鋼的方法，其特徵在於所述的步驟(2)中，調解各元素比例，使得的Al Cu≤I 2。
全文摘要
本發明提供一種高強度耐磨鋼材料，通過添加Cu、Al和N元素，並限定各元素的含量和製作工藝，代替了原來的有毒元素Sb，並保持了其耐衝擊強度基本不變，機型性能和耐磨性得到了一定程度的提高。本發明的鋼材料與現有技術中添加Sb的鋼材料相比，耐衝擊強度基本持平，機械性能得到了一定的提高，尤其是加入的RE為Y和Ce，Y∶Ce＝1∶3的情況下，機械性能提高較大，韌性和耐磨性能都有提高。在製作工藝中先加入W，能使W充分融入鋼水中，增加其硬度。本發明前產品可以更安全的使用，可以廣泛應用於冶金、採礦、水泥、陶瓷等行業，並且耐高溫和耐腐蝕。
文檔編號C22C33/04GK102876993SQ20121042060
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者章磊 申請人:章磊