[發明專利]一種低合金耐磨鋼及其熱處理方法

有效

• 申請號: 201710084159.X
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106893941B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 米國發;許磊;王有超;歷長云;霍曉陽;劉晨;夏立軍;王狂飛
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/28;C22C38/20;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C21D1/26;C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;徐麗娜

本發明提供一種低合金耐磨鋼及其熱處理方法，該低合金耐磨鋼按質量百分比由以下化學成分組成：C：0.28～0.30％、Si：0.6～0.8％、Mn：0.4～0.6％、Cr：2.0～2.2％、Mo：0.29～0.30％、Ti：0.005～0.04％、P：≤0.02％、S：≤0.015％、Zr：0.018～0.02％、Al：0.008％～0.01％、Cu：0.02～0.05％、Re：0.06％～0.07％，余量為Fe和不可避免的雜質元素。本發明的低合金耐磨鋼具有高強度、高硬度、良好的韌性和優異的耐磨性，可廣泛應用于要求高強度、高耐磨性能的工程、采礦、建筑、水泥生產、港口、電力以及冶金等機械產品上。

技術領域

本發明涉及耐磨鋼，特別涉及一種低合金耐磨鋼及其熱處理方法。

背景技術

耐磨材料是一種較為特殊的材料，主要用于存在磨損的場合，如礦山機械、工程機械粉末設備中與土砂、礦石、巖石、水泥等物料相互作用的機械零件。耐磨材料的工作環境非常復雜，有些耐磨材料需要在重載、沖擊、腐蝕、粉塵、蒸汽、渣滓等惡劣工況條件下工作，常常用于礦山、機械、水電、煤炭、港口、冶金等場合，這些環境會造成耐磨材料的巨大損耗和能源浪費，這部分材料以鋼鐵基耐磨材料為主，在全部的耐磨材料中占有極大的比重。

離心破碎機的耐磨塊在高應力和強烈沖擊磨損條件下上作，是破碎機的主要易損件。耐磨塊在工作中受到多種形式的磨損，在工作初期其表面形狀未發生改變時，主要受到撞擊磨損，物料以正向力撞擊金屬表面產生塑性變形和撞擊坑；當其工作面磨損為弧面后，其表面受力情況發生了變化，此時除了受到物料撞擊磨損外，還受到物料對它的沖刷造成的犁削以及裂紋剝落。因此，提高材質的硬度可使物料對金屬表面的犁削現象減輕，必將有助于其耐磨性的提高，提高材質的韌性可以抑制裂紋的萌生和擴展，有助于減少疲勞剝落的形成，從而提高耐磨性。

高錳鋼是應用最廣泛的一種耐磨材料，高錳鋼最重要的特點是在強烈的沖擊和擠壓條件下，表面迅速發生加工硬化，使其心部在保持奧氏體良好的韌性和塑性的同時硬化層具有良好的耐磨性能。所以高錳鋼只有在具備足以形成加工硬化的條件下才表現出其優越的耐磨性能，但在使用過程中壽命較短。高錳鋼中由于錳的含量高，不僅浪費大量地資源，而且錳增加了鋼的回火脆性，從而引起鋼沖擊韌性地降低。有一些工況條件沖擊力不是很大，但又需要很高的耐磨性能，而高錳鋼的耐磨性能較差，這就需要研發一些新材料來代替傳統的耐磨材料。多元素低合金鋼耐磨鋼由于具有較高硬度和足夠韌性的綜合性能，并通過調整成分與熱處理工藝，在較大范圍內控制硬度和韌性的合理匹配，可以滿足不同磨損工況的需要，因而作為耐磨材料己引起人們的廣泛重視，但是現有的多元低合金耐磨鋼由于在金屬組分、含量以及熱處理工藝方式的選擇上存在缺陷，不能應對耐磨塊工作時的多種磨損情況，造成在使用過程中磨損嚴重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多元素低合金耐磨鋼及其熱處理方法，能夠解決離心破碎機的耐磨塊磨損嚴重等問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種低合金耐磨鋼，按質量百分比由以下化學成分組成：C：0.28～0.30％、Si：0.6～0.8％、Mn：0.4～0.6％、Cr：2.0～2.2％、Mo：0.29～0.30％、Ti：0.005～0.04％、P：≤0.02％、S：≤0.015％、Zr：0.018～0.02％、Al：0.008％～0.01％、Cu：0.02～0.05％、Re：0.06％～0.07％，余量為Fe和不可避免的雜質元素。

進一步地，在上述低合金耐磨鋼中，C：0.28～0.29％、Si：0.6～0.7％、Mn：0.4～0.5％、Cr：2.0～2.1％、Mo：0.29～0.295％、Ti：0.005～0.04％、P：≤0.02％、S：≤0.015％、Zr：0.018～0.019％、Al：0.008％～0.01％、Cu：0.02～0.025％、Re：0.06％～0.065％，余量為Fe和不可避免的雜質元素。