[發(fā)明專利]一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料及其制備方法

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• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103614643A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 吳壽濤
• 申請（專利權(quán)）人: 銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C21D11/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及金屬材料制備領域，尤其涉及一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

泵閥工作的環(huán)境多樣，惡劣，對材質(zhì)的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術(shù)有很大進步，但是仍有很多問題存在，如耐磨性、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性等，在很多場合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進一步改進，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會發(fā)展提供動力，任務還很艱巨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料及其制備方法，該合金材料具有韌性好、高硬度、耐磨性好、耐腐蝕的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.4-0.6、錳3.5-3.8、鉻5.5-5.7、Gd0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：0.5-2比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為：（1）硅、錳；（2）鉻、Gd；各批次投入元素的時間間隔為18-22分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以200-220℃/小時速率升溫至600-620℃，保溫50-60分鐘，再以130-140℃/小時速率降溫至500-520℃，再以200-220℃/小時速率升溫至930-945℃，保溫3-4小時；再以150-160℃/小時速率降溫至600-620℃，再以200-220℃/小時速率升溫至710-730℃，再以130-140℃/小時速率降溫至500-510℃，保溫60-80分鐘；再以130-140℃/小時速率降溫至200-220℃，保溫2-3小時；再以180-200℃/小時速率升溫至300-310℃，保溫40-60分鐘，再以180-200℃/小時速率升溫至540-550℃，保溫2-3小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉3-4、氧化鋅1-2、鋁粉1-2、硝酸鈉3-5、白云石粉3-4、高嶺土2-3、氟化鋯1-2、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、氟硅酸鈉2-3；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明通過使用鉻、硅以及稀土元素釓等元素，通過分次投放原料，合理控制鑄后熱處理溫度，形成的合金具有高的硬度、強度、耐磨性，耐沖擊、耐腐蝕的特點，且成本較低；使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，使品質(zhì)更穩(wěn)定均一。本發(fā)明合金鋼用于挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌，使用壽命增長20%。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，不會在鑄件表面產(chǎn)生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。

具體實施方式

一種挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳0.2-0.4、硅0.4-0.6、錳3.5-3.8、鉻5.5-5.7、Gd0.04-0.07、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的挖掘機回轉(zhuǎn)支承環(huán)軌用合金鋼材料的生產(chǎn)方法為：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：1.5比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內(nèi)投入合金元素的批次順序為：（1）硅、錳；（2）鉻、Gd；各批次投入元素的時間間隔為20分鐘，投料后攪拌均勻。