[發明專利]耐磨鋼用微合金化復合包芯線

有效

• 申請號: 201310140212.5
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN104109733A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 樊川;李志遠
• 申請（專利權）人: 湖北猴王焊材有限公司
• 主分類號: C21C7/04
• 分類號: C21C7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煉鋼添加劑，尤其是涉及一種耐磨鋼用微合金化復合包芯線。

背景技術

NM360鋼板屬于耐磨鋼板系列，被廣泛應用于礦山機械、煤礦機械、環保機械、工程機械等的襯板、葉片、齒板、挖掘頭和一些軸承部件。NM360耐磨鋼是在Q345的基礎上調整合金成分，加入一定量的微合金元素產生的一種新的耐磨鋼種。與Q345相比，NM360耐磨鋼的力學性能與耐磨性大大提高。生產NM360的傳統工藝是在鋼板材料中添加Ni等貴重金屬元素來韌化基體，不僅成本提高，而且傳統制法得到的耐磨鋼晶粒度較低，含P、S等有害雜質較多，存在大型夾雜磨損脫落和應力在夾雜處集中產生裂紋擴展的現象，使用壽命有待提高。

包芯線技術是在上世紀80年代在噴射冶金技術上發展起來的一種爐外精煉手段，包芯線適用于煉鋼和鑄造，它是將欲加入鋼水或鐵水中的脫氧劑、脫硫劑、變質劑、合金等添加劑破碎成一定粒度，然后用冷軋低碳鋼帶將其包裹為條形的復合材料。包芯線可以控制和調整易氧化元素和微量元素和含量，提高鋼水質量。如能合理搭配包芯線的成分并應用于耐磨鋼的生產，必定會起到提高鋼材質量，降低生產成本的作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐磨鋼用微合金化復合包芯線，以解決現有NM360生產工藝使用貴重金屬較多、成本高、有害雜質較多、存在大型夾雜磨損脫落和應力在夾雜處集中產生裂紋擴展的現象、使用壽命有待提高等技術問題。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種耐磨鋼用微合金化復合包芯線，由下列成分按質量百分比制成：

Ca12-14%，Si45-50%，Mg1.5-2%，Ba1.5-2%,?Zr2-3.5%，Ce1.37-2.6%、La0.75-1.4%、Nd0.13-0.6%、V0.2～0.3%、Al0.01-0.03%、Ti0.01-0.03%、B0.002-0.004%，余量為鐵和不可避免的雜質。

作為優選，所述耐磨鋼用微合金化復合包芯線的生產方法是：在中頻爐中將Ca、Si、Mg、Ba、Zr、Ce、La、Nd、V、Al、Ti、B及純鐵熔煉后鑄成錠，用拉絲機將該錠制成直徑2-3mm的金屬絲，用包絲機在金屬絲外包裹一層0.1-0.2mm厚的低碳鋼鋼皮，即得成品包芯線。

在本發明化學成分中，鈣、鎂、鋇作為變質劑，變質劑在鋼液中形成大量分散的人工制造的非自發晶核，從而獲得細小的鑄造晶粒，從而提高材料性能。

硅能溶于鐵素體和奧氏體，提高鋼的硬度和強度，它能提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈強比，提高鋼在氧化性腐蝕介質中的耐蝕性，提高鋼的耐熱性和耐磨性，它與錳、碳配合能加強鋼的淬透性，硅還具有很好的脫氧性。

鋯可用作優質鋼脫氧去硫的添加劑，它在加熱時能大量的吸收氧、氫、氨等氣體，它還有細化晶粒的作用，少量的鋯能顯著提高鋼的硬度和強度，提高鋼的低溫韌性。

鈰、鑭、釹等稀土元素的化學性能活潑，它和鋼液中的硫、氧、氫、氮等都能形成穩定的化合物。它能與鋼液中一些低熔點金屬元素相結合，生成高熔點的化合物，克服鋼的熱脆性、提高鋼的韌性；它能細化晶粒，阻礙晶粒長大，改變碳化物的形態和分布。

當焊絲中的V在0.2～0.3%時，能提高鐵素體晶粒的強度，還能控制焊縫冷卻速率，有利于得到低碳貝氏體組織；此外，V?、Nb的沉淀同時還能提高鐵素體片的強度。

鋁是一種很好的脫氧劑，它在鋼內可生成細碎的氧化物分散于鋼內，細化鋼的晶粒組織，阻止鋼加熱時晶粒長大，改善鋼的淬透性；作為微合金化元素，鋁有助于鋼的氮化，提高鋼的熱穩定性。

鈦作為微合金化元素能在鋼內形成碳化鈦，具有很高的熱穩定性，防止產生晶間腐蝕現象，能改善鋼的熱強性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強度。

硼也是一種微合金化元素，在高溫時特別活潑，在鋼中加入微量的硼能夠顯著提高鋼的淬透性，提高鋼的熱加工性能，增加鋼的熱強性。

本發明是在使用微合金化的復合包芯線來取代貴重的Ni元素來冶煉耐磨鋼，相比現有工藝，復合包芯線的添加改善了耐磨鋼的力學性能，使鋼材獲得較低的相對質量磨損量、相對磨損厚度，細化了晶粒，提高了沖擊韌性和磨損性能。復合包芯線內的鈰、鑭、釹、鈣、鎂、鋯等元素與氧、硫等雜質有很強的結合力，能起到凈化鋼液的效果，還能使鋼板內的氧化物和硫化物變性，減小了大型夾雜應力集中而產生的裂紋源，降低硫、磷等元素的含量，提高鋼的品質。本發明改善了現有耐磨鋼生產中的不足，具有很好的經濟效益和社會效益。

附圖說明