[發明專利]一種高碳高鉻粉末冶金耐磨材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610098445.7
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105755362B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 譚彥顯;儲志強;湯富山;曾歸余;朱建勇;肖明清
• 申請（專利權）人: 湖南省冶金材料研究院
• 主分類號: C22C37/06
• 分類號: C22C37/06;C22C33/08;C22C33/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種耐磨材料，特別涉及一種高碳高鉻粉末冶金耐磨材料及其制備方法。

背景技術

高鉻耐磨鑄鐵因其硬度較高被認為是高耐磨性的鋼鐵耐磨材料，廣泛應用于冶金、建材、電力、建筑、煤炭、船舶、化工和機械等行業。

目前經常使用的高鉻鑄鐵是含碳量多在2.5％～3.5％和含鉻量多在10.0％～30.0％的亞共晶和共晶高鉻鑄鐵，亞共晶和共晶高鉻鑄鐵在國內外的研究和應用較多，但在大沖擊條件下應用受到限制。過共晶高鉻鑄鐵由于含有較多的高硬度的M7C3碳化物，因而在某些場合有更高的耐磨性，但粗大的初生碳化物導致其韌性偏低，在用常規鑄造方法生產尺寸較大和形狀復雜的過共晶高鉻鑄鐵鑄件時，因裂紋等缺陷易造成廢品，在使用中也常發展斷裂事故。韌性較低是高鉻耐磨鑄鐵工業應用受到限制的主要原因。

目前提高高鉻白口鑄鐵韌性的主要手段是向鐵液中加入孕育劑和(或)變質劑，對高鉻鑄鐵實施孕育和(或)變質處理。澆注前在鐵液中加入孕育劑的過程稱為孕育處理，其目的主要是提高形核率、細化晶粒。高鉻鑄鐵孕育處理主要是提高形核率、細化晶粒和細化碳化物。雖然取得了一些成果,但尚沒有革命性的成果報道。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種高碳高鉻粉末冶金耐磨材料及其制備方法，通過區別于鑄造等傳統生產耐磨材料的工藝方法得到該高碳高鉻耐磨材料，使其具備更好的性能。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供一種高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的制備方法，用于制備上述高碳高鉻粉末冶金耐磨材料，包括如下步驟：

S1、備料：原材料準備；

S2、混合：將各原材料按照比例配方混合，各成分及其質量百分比分別為：

C：2.8-3.3％；Cr：18-24％；Ti：0-6％；B：0.5-1.0％；余量為Fe；

S3、熔煉：將混合物放入爐中熔煉，熔煉溫度為1600-1650℃，熔煉時間持續30min，并進行造渣提純除雜；

S4、霧化：采用高壓水將除雜后的中間品霧化制成粉末，篩分獲得粉末半成品原料；

S5、壓制成型：將粉末半成品原料壓制成型；

S6、真空燒結：脫蠟3h至700℃，3.5-4h升至燒結溫度1150-1250℃，燒結時間為10-30min；

S7、熱處理：熱處理溫度為1050℃，保溫約1h，200℃左右低溫回火。

進一步地，所述步驟S4中要求粉末粒度為-200目。

進一步地，所述步驟S5中添加石蠟，石蠟的添加量為2％-3％。

進一步地，所述步驟S5中采用液壓機進行單向一次壓制成型，壓制壓力為350Mpa-400Mpa。

采用本發明提供的所述制備方法制得的所述高碳高鉻粉末冶金耐磨材料經試驗，其組織均勻性、密度、耐磨性、沖擊韌性、抗彎強度等各項性能表現優異，是制造耐磨棒、耐磨塊、球磨機磨球、立磨磨輥磨盤、反擊破板錘等耐磨件的理想材料。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明提供的一種高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的制備方法的流程圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

實施例1，將質量百分比為C：2.8％；Cr：18％；B：0.5％；余量為Fe的各原料按照比例配方混合后備用，經本發明提供的高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的制備方法制得亞共晶耐磨材料。

實施例2，將質量百分比C：3.3％；Cr：24％；Ti：6％；B：1.0％；余量為Fe的各原料按照比例配方混合后備用，經本發明提供的高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的制備方法制得過共晶耐磨材料1。

實施例3，將質量百分比為C：2.85％；Cr：19.5％；Ti：4％；B：0.6％；余量為Fe的各原料按照比例配方混合后備用，經本發明提供的高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的制備方法制得過共晶耐磨材料2。

將上述實施例1至實施例3所述的高碳高鉻粉末冶金耐磨材料的原料按如下步驟制作，請參閱圖1，即得成品：

熔煉：將混合物放入爐中熔煉，熔煉溫度為1600-1650℃，熔煉時間持續30min，并進行造渣提純除雜；