[發明專利]耐磨耗低合金鑄鋼

有效

• 申請號: 201210176970.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102808133B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 長谷川守;德永宏治
• 申請（專利權）人: 新東工業株式會社
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C21D1/78
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及可用于制造礦山、碎石、水泥等業界中的各種破碎機、輸送線等機械裝置所使用的耐磨耗低合金鑄鋼鑄件的鑄鋼及該鑄鋼鑄件的制造方法。進一步詳細而言，涉及材料組成和熱處理的最優化，以兼顧高硬度和高韌性。

背景技術

以礦山、碎石、水泥、鐵鋼、再循環等為代表的業界中，使用對各種礦石等進行粉碎的破碎機、分級機、輸送裝置等，要求這些裝置的各種部件具有高耐磨耗性和韌性。

作為應對這樣的要求的材料，高錳鑄鋼最先被應用，并逐漸普及。高錳鑄鋼的金屬組織是均勻的奧氏體，具有極高韌性，因此具有破損的危險性低的優點，但存在基于加工硬化的表面硬度為HRC30～40左右，磨耗進行較快的問題。

因此，對于進一步要求耐磨耗性的用途、部件，逐漸使用各種低合金鑄鋼。此處，低合金鑄鋼是指向碳鋼中以合計為大約10質量％(以下簡稱為％)以下的量添加Cr、Mo、Ni等作為合金元素，而使淬火特性、韌性提升的材料，并作為結構用高張力碳鋼和低合金鋼鋼鑄件被JIS、ASTM標準化。

其中，作為具有高淬透性和韌性的典型性材料，有被JISG5111標準化的SCNCrM2材料(C：0.25～0.35％、Si：0.30～0.60％、Mn：0.90～1.50％、Ni：1.60～2.00％、Cr：0.30～0.90％、Mo：0.15～0.35％)。作為淬火處理的冷卻方法，為了防止淬火裂紋而通常進行油淬。并且，在結構用途中，以550～650℃進行回火，而在需要耐磨耗性的用途中以200℃左右的低溫回火進行處理。該情況下，壁厚低于1英寸時可得到硬度50HRC、沖擊值30J/cm²左右。以上內容作為現有技術是已知的。

發明內容

發明要解決的問題

但是，存在以下問題(課題)：在使用帶有1英寸以上的壁厚的部件來獲得直至芯部的高硬度的情況下，即使是SCNCrM2，其淬透性也是不足的，導致芯部硬度降低至45HRC以下。而且，為了制成直至芯部的高硬度而將淬火處理設為水淬時，淬火裂紋的危險性增加。

此處，淬火裂紋是指在淬火工序中產生的裂紋和淬火后在室溫放置的狀態下產生的自然裂紋(season cracking)。

因此，本發明是鑒于上述問題(課題)而進行的，其目的在于：在壁厚為1英寸以上的鋼鑄件中，對即便實施用于確保高硬度的水淬也可以減少淬火裂紋產生的合金組成進行最優化，從而提供一種在確保高韌性的同時實現HRC45～53的洛氏硬度并提升耐磨耗性的耐磨耗低合金鑄鋼(cast steel)和耐磨耗低合金鋼鑄件(steel castings)。

用于解決問題的方案

為了解決上述的課題，本發明的耐磨耗低合金鑄鋼的特征在于，以質量％計含有C 0.30～0.35、Si 0.30～0.60、Mn 0.90～1.50、Cr 0.91～1.50、Ni 1.60～1.90、Mo 0.20～0.30、P 0.05以下、S 0.05以下且剩余部分為Fe和不可避免的雜質，制品壁厚為1英寸以上、洛氏硬度為HRC45～53、夏氏沖擊值(U形缺口)20～40J/cm²。

另外，其特征在于，實施包括以下工序的熱處理：加熱保持至1000～1100℃后進行爐內冷卻的均質化處理工序、及加熱保持至850～950℃后進行水淬的淬火工序、及加熱保持至150～280℃后爐內冷卻至室溫的回火工序。

本發明還提供一種耐磨耗低合金鑄鋼的制造方法，其包含對以質量％計含有C 0.30～0.35、Si 0.30～0.60、Mn 0.90～1.50、Cr 0.91～1.50、Ni 1.60～1.90、Mo 0.20～0.30、P 0.05以下、S 0.05以下且剩余部分為Fe和不可避免的雜質的材料實施熱處理的工序，制品壁厚為1英寸以上、洛氏硬度為HRC45～53、夏氏沖擊值(U形缺口)為20～40J/cm²，

所述熱處理包括以下工序：加熱保持至1000～1100℃后進行爐內冷卻的均質化處理工序、及

加熱保持至850～950℃后進行水淬的淬火工序、及

加熱保持至150～280℃后爐內冷卻至室溫的回火工序。