[發明專利]耐磨合金鑄鋼

有效

• 申請號: 200910203630.8
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101899626A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 王程懿
• 申請（專利權）人: 寧波市鄞州商業精密鑄造有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 馬鐵良

技術領域

本發明涉及一種耐磨合金鑄鋼，特別是可用于野外多工礦開采設備上、能夠適于高強度、以及低溫等惡劣環境要求，具有超高硬韌性的耐磨合金鑄鋼。

背景技術

磨損是冶金、礦山、機械、電力、化工、建材、煤炭、石油、交通、軍工、航空航天等許多工業部門普遍存在并成為引起設備失效或材料破壞的一個重要原因，不僅造成設備零件失效，導致工件頻繁地更換和維修、設備工作效率降低，而且消耗了大量的能源和材料。磨損損失了世界一次能源的1/3，機電設備損壞的70％也是由于各種形式的磨損而引起的。尤其是由合金鑄鋼制造的各種工程挖掘機和裝載機斗齒、各種耐磨輸送管道、各種破碎機錘頭和顎板、各種履帶板，由于處于高強度、惡劣氣候等工作條件，其磨損情況更加嚴重。

目前的技術現狀是：一類是強調材料的高韌性，一類是強調材料的抗磨性。而無法達到一個有效的統一，尤其是在用于室外礦山開采、挖掘等工程機械上的應用。高錳鋼的耐磨性是有條件的，而且其屈服強度低、易于變形；低、中合金耐磨鋼具有較好的強韌性，低、中沖擊載荷下的耐磨性優于高錳鋼，但存在淬透性和淬硬性低的問題，耐磨性較差；高鉻鑄鐵組織中含有超過20％的高硬度共晶碳化物，具有優異的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生產成本高以及高溫熱處理易變形開裂的不足；普通白口鑄鐵和低合金白口鑄鐵碳化物硬度低，碳化物呈連續狀分布，脆性大，使用中易剝落甚至開裂。

因此需要提供新一代耐磨合金鑄鋼，通過其組分和含量的創新和設計，得到一種具有生產工藝簡單、成本低、強韌性高、淬透性與淬硬性好且無污染是耐磨材料的發展趨勢，同時保證在低溫環境中的良好工作，并在多工礦條件中也能良好使用的耐磨材料，以減少金屬磨損，對國民經濟的發展有著十分重要的意義。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種新型的具有創新合金元素組分和其含量的耐磨合金鑄鋼，所述鑄鋼的化學成分及其質量百分比為：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03。

本發明的耐磨合金鑄鋼，其抗拉強度：1500-1800MPa，屈服強度：1200-1400MPa，延伸率：δs7-15％，V型缺口沖擊韌性Akv25-40J，硬度：48-55HRC。并適合用于在低溫環境中，如-20℃～0℃，與凍巖、凍土層接觸的耐磨工程機械設備，適應在寒帶環境中長期工作的要求。

具體實施方式

本發明提供一種新型的耐磨合金鑄鋼，其所述鑄鋼的化學成分及其質量百分比為：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03。其中各合金所具有的主要功能為：

碳(C)：碳含量越高，鋼的強度和硬度值增加，塑性和韌性值降低；

硅(Si)：強化鐵素體，提高抗拉強度和屈服強度，提高耐熱性和耐蝕性，降低韌性和塑性；

錳(Mn)：提高強度，硬度和耐磨性；

鉻(Cr)：降低鋼的導熱性，能提高耐磨性；

鉬(Mo)：強化鐵素體，提高高溫性能，改善脆性；

鎳(Ni)：擴大奧氏體區，是奧氏體化的有效元素，提高強度而不顯著降低塑性，有良好的耐腐蝕能力；

鈦鐵(Ti)：能強化鐵素體，脫氧和細化晶粒。

本發明的耐磨合金鑄鋼，其抗拉強度：1500-1800MPa，屈服強度：1200-1400MPa，延伸率：δs7-15％，V型缺口沖擊韌性Akv25-40J，硬度：48-55HRC。

通過上述合金鋼的技術方案的揭示可見，本發明中的合金鋼具有：生產工藝簡單、成本低、強韌性高、淬透性與淬硬性好且無污染的新型產品。并適合用于在低溫環境中，如-20℃～0℃，與凍巖、凍土層接觸的耐磨工程機械設備，適應在寒帶環境中長期工作的要求。

本發明中所揭示的實施例，將通過權利要求得到體現和保護，任何根據本發明中所得到的啟示，均落入本發明所保護的范圍之中。