一種耐磨抗衝擊性合金鋼及其製造方法
2023-10-27 20:02:37
一種耐磨抗衝擊性合金鋼及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐磨抗衝擊性合金鋼及其製造方法，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.55-0.68%、矽0.048-0.065%、錳0.02-0.05%、鈦0.2-0.3%、鋁0.04-0.05%、鎵0.004-0.0042%、釕0.025-0.03%、鉭0.05-0.07%、鎢0.028-0.035%、鈷0.01-0.02%、銀0.001-0.002%、硫≤0.035%、磷0.58-0.62%、餘量為鐵；本發明的合金鋼材料配方合理，採用低碳、高鈦原則，通過添加釕、鉭、鎢、鈷等金屬元素以及多種其他原料組合，合理設置配比和生產工藝，形成的合金材料具有較好的綜合力學性能，尤其具有強度和硬度高、耐磨性極好等特點，可以顯著延長抗磨部件壽命，降低機械的損壞率，增加了安全係數。
【專利說明】一種耐磨抗衝擊性合金鋼及其製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金鋼及其製造方法，特別涉及一種耐磨抗衝擊性合金鋼的製造方法。
【背景技術】
[0002]礦山用錘頭材料的種類很多，最常用的是高錳鋼，最初是因其硬度和耐磨性都比較高，但是現在人們發現其實不然，有些場合高錳鋼錘頭並不耐磨，使用壽命短，究其原因，是高錳鋼要在大的衝擊力的情況下才能產生高硬度的表面硬化層，而衝擊力小的情況下不耐磨；還有中錳鋼錘頭，因其有較高的硬度和韌性，在衝擊力不太大的情況下較耐用，且有磁性；高鉻鑄鐵錘頭有優良的耐磨性，但是韌性較差，易發生脆性斷裂。各種材料均不能達到最理想的效果，因此尋求合理的材料，開發簡單實用的工藝，在保證使用要求的前提下節省資源和能源，已成為耐磨材料領域的熱點和難點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種耐磨抗衝擊性合金鋼的製造方法。
[0004]本發明採用如下技術方案:
耐磨抗衝擊性合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.55-0.68%、矽 0.048-0.065%、錳 0.02-0.05%、鈦 0.2-0.3%、鋁 0.04-0.05%、鎵 0.004-0.0042%、釕0.025-0.03%、鉭 0.05-0.07%、鎢 0.028-0.035%、鈷 0.01-0.02%、銀 0.001-0.002%、硫(0.035%、磷 0.58-0.62%、餘量為鐵。
[0005]耐磨抗衝擊性合金鋼的製造方法，包括以下步驟:
(O按化學元素成分的質量百分比稱取矽粉、錳粉和鋁粉；充分混合均勻，加入適量的10-20%的酒精水溶液中，送入球磨機中球磨，得到200-400目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在8-10Mpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下550-600°C進行燒結4-6小時，將燒結後的物料粉碎後過200-400目篩，備用；
(2)將生鐵與含矽75%的矽鐵按等5-8:1混合，再加入廢鋼，熔煉成鋼水，將溫度升至1600-1700°C，再加入步驟(1)的備用料，熔融攪拌混合後，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩餘合金元素，保溫20-30分鐘，然後取樣，分析成分後，調整成分，熔化25-35min，鑄造成型，出鋼溫度為1340_1480°C ；
(3)熱處理:將步驟(2)鑄造成型的鑄件加熱到300-350°C保溫1_2小時，再加熱到600-700°C保溫2-3小時，再加熱到900-1000°C保溫2_3小時，之後進行油淬或空淬，冷卻至室溫。
[0006]本發明的有益效果:
本發明的合金鋼材料配方合理，採用低碳、高鈦原則，通過添加釕、鉭、鎢、鈷等金屬元素以及多種其他原料組合，合理設置配比和生產工藝，形成的合金材料具有較好的綜合力學性能，尤其具有強度和硬度高、耐磨性極好等特點，可以顯著延長抗磨部件壽命，降低機械的損壞率，增加了安全係數。
【具體實施方式】
[0007]實施例1:耐磨抗衝擊性合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳
0.6%、矽 0.055%、猛 0.03%、鈦 0.25%、鋁 0.045%、鎵 0.004%、釕 0.028%、鉭 0.06%、鎢 0.03%、鈷 0.015%、銀 0.0015%、硫≤ 0.035%、磷 0.6%、餘量為鐵。
[0008]耐磨抗衝擊性合金鋼的製造方法，包括以下步驟:
(O按化學元素成分的質量百分比稱取矽粉、錳粉和鋁粉；充分混合均勻，加入適量的15%的酒精水溶液中，送入球磨機中球磨，得到300目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在8-1OMpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下580°C進行燒結5小時，將燒結後的物料粉碎後過300目篩，備用；
(2)將生鐵與含矽75%的矽鐵按等6.5:1混合，再加入廢鋼，熔煉成鋼水，將溫度升至1650°C，再加入步驟(1)的備用料，熔融攪拌混合後，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩餘合金元素，保溫25分鐘，然後取樣，分析成分後，調整成分，熔化30min，鑄造成型，出鋼溫度為1400°C ；
(3)熱處理:將步驟(2)鑄造成型的鑄件加熱到320°C保溫1-2小時，再加熱到650°C保溫2-3小時，再加熱到950°C保溫2-3小時，之後進行油淬或空淬，冷卻至室溫。
[0009]本發明製造的的合金鋼材料試驗數據:抗拉強度1255MPa;屈服強度σ。2≥1180MPa ;衝擊吸收功63J，低溫衝擊韌性σ ku (-40°C )≥42.5J/cm2 ;硬度HRC68-75。
【權利要求】
1.一種耐磨抗衝擊性合金鋼，其特徵在於:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳 0.55-0.68%、矽 0.048-0.065%、錳 0.02-0.05%、鈦 0.2-0.3%、鋁 0.04-0.05%、鎵 0.004-0.0042%、釕 0.025-0.03%、鉭 0.05-0.07%、鎢 0.028-0.035%、鈷 0.01-0.02%、銀0.001-0.002%、硫≤ 0.035%、磷 0.58-0.62%、餘量為鐵。
2.一種如權利要求1所述的耐磨抗衝擊性合金鋼的製造方法，其特徵在於包括以下步驟: (O按化學元素成分的質量百分比稱取矽粉、錳粉和鋁粉；充分混合均勻，加入適量的10-20%的酒精水溶液中，送入球磨機中球磨，得到200-400目粉末，然後，噴霧乾燥、烘乾，在8-10Mpa壓力下壓製成塊狀，然後在氮氣保護氣氛下550-600°C進行燒結4-6小時，將燒結後的物料粉碎後過200-400目篩，備用； (2)將生鐵與含矽75%的矽鐵按等5-8:1混合，再加入廢鋼，熔煉成鋼水，將溫度升至1600-1700°C，再加入步驟(1)的備用料，熔融攪拌混合後，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩餘合金元素，保溫20-30分鐘，然後取樣，分析成分後，調整成分，熔化25-35min，鑄造成型，出鋼溫度為1340_1480°C ； (3)熱處理:將步驟(2)鑄造成型的鑄件加熱到300-350°C保溫1_2小時，再加熱到600-700°C保溫2-3小時，再加熱到900-1000°C保溫2_3小時，之後進行油淬或空淬，冷卻至室溫。
【文檔編號】C22C33/02GK104131224SQ201410357814
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】席少非 申請人:合肥市東廬機械製造有限公司