[發(fā)明專利]一種復(fù)合微合金化高沖擊功鑄鋼及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110425484.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN102517516A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張家港市鼎力鑄鋼有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/50
• 分類號(hào): C22C38/50;C22C33/06;C21C7/06;B22D1/00
• 代理公司: 張家港市高松專利事務(wù)所(普通合伙) 32209
• 代理人: 曹競(jìng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具備高沖擊功鑄鋼，尤其涉及添加了微量釩、鈦和稀土元素，可用于采煤設(shè)備刮板輸送機(jī)上銷排座關(guān)鍵部件的具有高沖擊功鑄鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

能源工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)井下采煤設(shè)備的需求量不斷增多，國內(nèi)外開發(fā)了多種采煤設(shè)備以適應(yīng)這一要求。刮板輸送機(jī)上的銷排座是整套采煤設(shè)備上的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量直接影響設(shè)備的正常運(yùn)行和維修成本，提高其質(zhì)量一直是科技工作者追求的目標(biāo)。長(zhǎng)期以來，國外的銷排座主要用22NiMoCr56制造。此鋼是一種強(qiáng)韌性良好的鋼種，但用于刮板輸送機(jī)上的銷排座本體取樣沖擊功≤38J，國內(nèi)主要采用ZG30MnSi材料，其沖擊功也只有≤30?J，抗沖擊能力明顯不足，難以滿足使用要求，在設(shè)備使用中常常因?yàn)榇瞬考膿p壞而影響成套設(shè)備的運(yùn)行。因此，盡快研制生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便、成本低、抗沖擊能力強(qiáng)的輸送機(jī)銷排座，是國內(nèi)外采煤設(shè)備生產(chǎn)中亟待解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種添加了微量釩、鈦和稀土元素，可用于采煤設(shè)備刮板輸送機(jī)上銷排座關(guān)鍵部件的具有高沖擊功鑄鋼及其制造方法。

為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是為：所述鑄鋼的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為：?C：0.18-0.22；Si：0.20-0.50；Mn：1.20-1.50；?Cr：0.3-0.6；Ni：0.6-0.9；Mo：0.15-0.30；V：0.05-0.08；Ti：0.03-0.05；Re：0.01-0.02。

所述鑄鋼抗拉強(qiáng)度為930-1080MPa，屈服強(qiáng)度≥830MPa，延伸率≥9%，沖擊功≥50J，硬度為292-337HB。

所述鑄鋼熔煉和鑄造步驟為：

用Q235-A廢鋼、鉻鐵、硅鐵、錳鐵、鎳鐵、鉬鐵、釩鐵配料，升溫至1580-1620℃；

利用鋁對(duì)高溫合金鋼水進(jìn)行脫氧處理；

澆包內(nèi)預(yù)先放置鈦鐵和稀土，用沖入法對(duì)鋼水進(jìn)行合金化和變質(zhì)處理；

在1560-1580℃溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行澆鑄。

本發(fā)明的有益效果：

以Si、Mn、Cr為主要合金元素，加入適量Ni、Mo、V、Ti、RE的復(fù)合微合金化鑄鋼材質(zhì)，調(diào)質(zhì)后可獲得以索氏體為主的組織，具有強(qiáng)度高、沖擊韌性好等特點(diǎn)。該鑄鋼材質(zhì)用于制造刮板輸送機(jī)銷排座沖擊功是22NiMoCr56的1.5倍，完全滿足使用要求。該鑄鋼件生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，貴重合金元素加入量少，生產(chǎn)成本低，應(yīng)用于采煤行業(yè)，可明顯提高輸送設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低設(shè)備成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種復(fù)合微合金化高沖擊功鑄鋼，其所述鑄鋼的化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為：C：0.18-0.22；Si：0.20-0.50；Mn：1.20-1.50；?Cr：0.3-0.6；Ni：0.6-0.9；Mo：0.15-0.30；V：0.05-0.08；Ti：0.03-0.05；Re：0.01-0.02。?其中，各合金所具有的主要功能為：

碳（C）：碳含量越高，鋼的強(qiáng)度和硬度值增加，而塑性和韌性指標(biāo)降低；

硅（Si）：強(qiáng)化鐵素體，提高抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，提高耐熱性和耐蝕性，降低塑性和韌性；

錳（Mn）：提高強(qiáng)度，硬度和耐磨性；

鉻（Cr）：降低鋼的導(dǎo)熱性，提高鋼的耐磨性；

鎳（Ni）：擴(kuò)大奧氏體區(qū)，是奧氏體化的有效元素，提高強(qiáng)度而不顯著降低塑性，有良好的耐腐蝕性能，提高鋼的淬透性，增加韌性；

鉬（Mo）：強(qiáng)化鐵素體，提高高溫性能，改善脆性；

釩（V）：V和鋼中的C，N，O都有極強(qiáng)的親和力，與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物，這些化合物微粒可作為新相的結(jié)晶核心，因此，V元素有明顯的細(xì)化晶粒作用；

鈦（Ti）：明顯細(xì)化鑄鋼晶粒，減少枝晶偏析，提高鋼的強(qiáng)度和韌性，改善鋼的耐磨性；

錸（Re）：Re加入鋼中具有脫硫、除氣的作用，并能改變硫化夾雜物的形態(tài)以減輕其在鑄鋼件中的危害，同時(shí)錸與液態(tài)金屬反應(yīng)生成的細(xì)小粒子，具有加速凝固的形核作用，提高鋼水純凈度，限制枝晶偏析，提高鋼的沖擊韌性。

所述鑄鋼的制造步驟為：

用Q235-A廢鋼、鉻鐵、硅鐵、錳鐵、鎳鐵、鉬鐵、釩鐵配料，升溫至1580-1620℃；

利用鋁對(duì)高溫合金鋼水進(jìn)行脫氧處理；

澆包內(nèi)預(yù)先放置鈦鐵和稀土，用沖入法對(duì)鋼水進(jìn)行合金化和變質(zhì)處理；

在1560-1580℃溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行澆鑄。