[發明專利]超高錳鋼及其制備方法

無效

• 申請號: 201110402656.2
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102534404A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 徐志勇;陳瑋;梅百榮;張秋蓮;徐平;梅寶;沈同貴
• 申請（專利權）人: 銅陵安東鑄鋼有限責任公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C21D1/18
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

【技術領域】?

本發明涉及錳鋼及其制備方法，具體地說是涉及一種超高錳鋼及其制備方法。

【背景技術】?

錳鋼是一種高強度的抗錳鋼，主要用于需要承受沖擊、擠壓、物料磨損等惡劣工況條件，破壞形式以磨損消耗為主，部分斷裂、變形。磨損分為三種：金屬構件表面間相互接觸并運動的摩擦磨損；其它金屬或非金屬物料打擊金屬表面的磨料磨損和流動氣體或液體與金屬接觸導致的沖蝕磨損。耐磨鋼的耐磨性能取決于材料本身，而抗磨鋼則在不同的工況條件下表現出不同的耐磨性，材料本身和工況條件兩者才能決定其耐磨性能。鑄造耐磨鋼和抗磨鋼以奧氏體錳鋼為主，在一定的條件下經適當熱處理的低合金鋼也有很好的效果，石墨鋼則用于潤滑摩擦的工況條件。?

耐磨高錳鋼特別適用于沖擊磨料磨損和高應力碾碎磨料磨損工況，常用于制造球磨機襯板，錘式破碎機錘頭，顎式破碎機顎板，圓錐破碎機軋臼壁、破碎壁，挖掘機斗齒、斗壁，鐵道道岔，拖拉機和坦克的履帶板等抗沖擊、抗磨損的鑄件。高錳鋼還用于：防彈鋼板，保險箱鋼板等。高錳鋼是典型的抗磨鋼,鑄態組織為奧氏體加碳化物。經1000°C左右水淬處理后組織轉變為單一的奧氏體或奧氏體加少量碳化物，韌性反而提高，因此稱水韌處理。?

水韌處理是一項技術性高、工藝及參數要求非常精確的工藝，水韌處理中的最高加熱溫度與高錳鋼中的合金元素之間的比例息息相關。?

由于現有高錳鋼及合金鋼抗沖擊及耐磨性能不理想，導致其在使用過程中損耗較高，為了進一步提高高錳鋼抗沖擊及耐磨性，尋求適用于不同工礦下的新鋼種，近年來各國的研究人員在高錳鋼的合金元素的組成及配比上做出了一系列的研究。?

【發明內容】?

本發明所要解決的技術問題之一在于提供一種抗沖擊及耐磨性好的超高錳鋼。

本發明所要解決的技術問題之二在于上述超高錳鋼的制備方法。?

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題之一的：一種超高錳鋼，由以下組分按重量百分比組成：碳（C）：0.8～1.0%；錳(Mn)：16～19%；硅(Si):0.3～0.6%；鉻（Cr）:1.5～2.5%；磷（P）:小于等于0.04；硫（S）：小于等于0.04；其余為鐵。?

優選：碳（C）：0.85～0.98%；錳(Mn)：17～18%；硅(Si):0.4～0.5%；鉻（Cr）:1.8～2.2%；磷（P）:小于等于0.01；硫（S）：小于等于0.01；其余為鐵。?

最佳配比為：碳（C）：0.88%；錳(Mn)：17.5%；硅(Si):0.45%；鉻（Cr）:2%；磷（P）:0.005；硫（S）：0.005；其余為鐵。?

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題之二的：?一種超高錳鋼的制備方法，包括以下步驟：?

步驟1：首先選擇較好的廢舊錳鋼和廢鋼作為原料；

步驟2：冶煉，將上述廢舊錳鋼和廢鋼通過電爐镕成錳鋼水，并加入合金元素進行成份調整，保證成份合格后才出水，出水溫度控制在1650^oC進行澆注，其成份控制在：

碳（C）：0.8～1.0%；錳(Mn)：16～19%；硅(Si):0.3～0.6%；鉻（Cr）:1.5～2.5%；磷（P）:小于等于0.04；硫（S）：小于等于0.04；其余為鐵；

步驟3：造型，選擇優質堿性材料砂作為造型砂，型造好后進行上涂料，再進行合箱、澆注，澆注溫度控制在1500℃，保溫時間為4小時；

步驟4：清砂，澆注完成后，根據鑄件大小來控制清砂時間；

步驟5：清理鑄件毛刺，打磨檢驗；

步驟6：熱處理，把清好砂的鑄件堆放到高溫熱處理爐內放好，封好爐門，進行升溫，溫度升到1100^oC后進行保溫，保溫6小時；

步驟7：淬火，快速將鑄件出爐，出爐溫度控制在1000°C，浸入處于常溫狀態的水玻璃介質中對鑄件局部要求高的部分進行間隙式淬火，間隙式淬火時間每次控制在50秒至1分鐘之間，總時間控制在3～5分鐘，然后對鑄件進行整體淬火10～15分鐘，淬火過程中鑄件溫度控制在900℃～980℃；

步驟8：再次清理表面以及產品進行驗收、進庫、堆放、分類入庫。

所述步驟2中，優選：碳（C）：0.85～0.98%；錳(Mn)：17～18%；硅(Si):0.4～0.5%；鉻（Cr）:1.8～2.2%；磷（P）:小于等于0.01；硫（S）：小于等于0.01；其余為鐵。?