[發明專利]一種高鉻合金鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201410357834.8
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104131241A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 席少非
• 申請（專利權）人: 合肥市東廬機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;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: 方崢

技術領域

本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種高鉻合金鋼的制造方法。

背景技術

金屬耐磨材料是工業生產中消耗量最大的金屬材料，合金鋼是水泥、礦山、電力、化工等行業應用最廣泛的一種金屬耐磨材料；新型耐磨材料的發展主要有兩個方面：一是新成份、新材質的研發，這是一個漫長而艱難的過程；二是新生產工藝的研發，這是指在類似的化學成份的前提下，通過不同的冶煉和熱處理工藝，而獲得更好的耐磨性能，耐磨材料質量的好壞的關鍵是熱處理工藝，優異的熱處理工藝是降低消耗，提高效率，節約能源，保護地球有限資源的最有效方法。金屬耐磨材料的熱處理方法主要有：空冷、風冷、油冷、水韌等四大類；上述處理方法主要的缺點是：一百多年來的應用證明，除了顎式破碎機、圓錐破碎機等沖擊力較大的工況之外，在大多數工況中，高錳鋼無法得到有效的硬化，不能成為理想的耐磨材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高鉻合金鋼的制造方法。

本發明采用如下技術方案：

高鉻合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.023-0.045%、硅0.8-0.85%、錳0.01-0.012%、鎳0.75-0.8%、鉻0.2-0.3%、鈦0.05-0.06%、釩?0.1-0.2%、鎢?0.08-0.15%、錫0.02-0.04%、銻0.0005-0.0008%、鋯0.01-0.03%、硫≤0.08%、磷≤0.05%、余量為鐵。

高鉻合金鋼的制造方法，包括以下步驟：

（1）配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鈦0.05-0.06%、釩?0.1-0.2%、錫0.02-0.04%、銻0.0005-0.0008%、鋯0.01-0.03%，放入熔煉爐熔煉，保溫25-35分鐘后，繼續熔煉1-2h，出爐溫度為?1120℃-1250℃；然后澆注成合金塊，取出空冷備用；

（2）按化學元素成分的質量百分比稱取石墨粉、錳粉、鎳粉和鎢粉；充分混合均勻，加入適量水中，送入球磨機中球磨，得到250-400?目粉末，然后，噴霧干燥、烘干，在?8-10Mpa?壓力下壓制成塊狀，然后在氮氣保護氣氛下?600-650℃進行燒結?8-10?小時，將燒結后的物料粉碎后過?200-400目篩，備用；

（3）將廢鐵和鉻鐵按等比例混合，再加入廢鋼，用廢石墨電極或生鐵調整其碳含量后放入電爐中，鋼水熔化、爐前調整成分合格后，將溫度升至?1320-1480℃，再加入步驟（1）的合金塊和步驟（2）的備用料，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫20-30分鐘，在?1580-1700℃精煉50-60min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫度為1350-1580℃；

（4）熱處理：將步驟（3）鑄造成型的鑄件立即放入裝有淬火液的池中，工件在淬火液池中的停留時間為2-4min，所述的淬火液包括以下組份，其組份質量百分數：工業硅酸鈉13-15%、碳酸氫鈉1.3-1.5%、工業氯化鈉0.8-1.2%，其他為蒸餾水；待鑄件降溫至200-250℃時，轉入回火爐，以每分鐘10-15℃的升溫速度升溫至450-500℃，恒溫?3-4小時后出爐，在空氣中冷卻至室溫。

本發明的有益效果：

本發明通過改變合金鋼材料的配比，適當減小硅錳的含量，適度添加鉻和其他稀有金屬元素可細化晶粒，得到優良的熱處理性能，提高材料的韌性、強度和彈性極限和疲勞強度，通過本發明所述的熱處理方法處理的合金鋼工件具有優良的耐磨性，具有優良的力學性能，工藝簡單易行，生產成本較低。

具體實施方式

實施例1：高鉻合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.035%、硅0.82%、錳0.011%、鎳0.78%、鉻0.25%、鈦0.055%、釩?0.15%、鎢?0.12%、錫0.03%、銻0.0007%、鋯0.02%、硫≤0.08%、磷≤0.05%、余量為鐵。

高鉻合金鋼的制造方法，包括以下步驟：

（1）配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鈦0.055%、釩?0.15%、錫0.03%、銻0.0007%、鋯0.02%，放入熔煉爐熔煉，保溫30分鐘后，繼續熔煉1-2h，出爐溫度為?1200℃；然后澆注成合金塊，取出空冷備用；