[發明專利]一種輥環用耐磨合金鋼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310701687.7
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103741073A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 何玉平;陶國斌;史承海;晏紹斌;屠明安
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市方圓材料工程有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及金屬材料制備領域，尤其涉及一種輥環用耐磨合金鋼材料及其制備方法。

背景技術

泵閥工作的環境多樣，惡劣，對材質的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術有很大進步，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的要求，還需要進一步改進，以提高生產效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術發展提供保障，為社會發展提供動力，任務還很艱巨。

發明內容

本發明的目的在于提供一種輥環用耐磨合金鋼材料及其制備方法，該合金材料具有高硬度、耐沖擊、耐磨的優點。

本發明的技術方案如下：

一種輥環用耐磨合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.8-0.9、鎢1.5-1.8、鉬0.5-0.75、釩0.7-0.9、鉻1.5-1.9、鈮0.05-0.10、銪0.05-0.10、釓0.05-0.09、銻0.05-0.08、鈦0.2-0.25、鎂0.3-0.5、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。

所述的輥環用耐磨合金鋼材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：1.3-1.8比例作為鐵基質來源，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投入合金元素的批次順序為：（1）鎢、鈮、銪；（2）鉬、釩、銻；（3）釓、鈦其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為21-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以230-240℃/小時速率升溫至750-760℃，再以140-150℃/小時速率降溫至540-550℃，再以230-240℃/小時速率升溫至910-920℃，保溫4-5小時；再以140-150℃/小時速率降溫至600-610℃，保溫40-50分鐘，再以150-160℃/小時速率降溫至490-500℃，保溫40-50分鐘，再以140-150℃/小時速率降溫至200-210℃，保溫2-3小時；再以80-90℃/小時速率升溫至300-310℃，保溫40-50分鐘，再以80-90℃/小時速率升溫至500-510℃，保溫3-4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3-5、黃土30-40、氧化鎂1-2、硝酸鈉4-5、鈦白粉2-3、鋁礬土5-7、海泡石粉2-3、玉石粉3-4、秸稈灰燼4-6、硅藻土1-2；制備方法是將各原料混合，加熱至2600-2900℃至熔融狀態，攪拌10-15分鐘，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末，用水洗滌數次，烘干即得。

本發明的有益效果

本發明提供的合金鋼通過使用銻、釓、鎢等元素，使合金鋼具有高的硬度、耐磨性，還具有較好的韌性、熱強較高的特點。本發明使用部分廢鐵作為原料，并經過二次精煉，合理控制鑄后熱處理溫度，分批投放原料，使合金品質更穩定均一，提高綜合力學性能。本發明精煉劑用于鑄造生產，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

一種輥環用耐磨合金鋼材料,其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.8-0.9、鎢1.5-1.8、鉬0.5-0.75、釩0.7-0.9、鉻1.5-1.9、鈮0.05-0.10、銪0.05-0.10、釓0.05-0.09、銻0.05-0.08、鈦0.2-0.25、鎂0.3-0.5、P≤0.030、S≤0.030、余量為鐵。

所述的輥環用耐磨合金鋼材料的生產方法如下

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：1.5比例作為鐵基質來源，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投入合金元素的批次順序為：（1）鎢、鈮、銪；（2）鉬、釩、銻；（3）釓、鈦其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為23分鐘，投料后攪拌均勻。