[發明專利]一種高強韌耐磨鄂板用貝氏體鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201710477793.X
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107217212B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 譚諄禮;高博;白秉哲;詹運昌;王軍翔
• 申請（專利權）人: 四川清貝科技技術開發有限公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/02;C22C38/34;C22C38/32;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 沈強

本發明公開了一種高強韌耐磨鄂板用貝氏體鋼及其制備方法，目的在于解決現有的中大型貝氏體鋼耐鑄件用作大尺寸的顎式破碎機用鄂板時，存在耐磨性差、容易發生界面偏析的問題。本發明的目的之一在于提供一種耐磨性能優良的高強韌鄂板用貝氏體鋼，本發明的目的之二在于提供一種耐磨性能優良的高強韌鄂板用貝氏體鋼的制備方法。本發明通過合適的成分和制備方法設計，最終獲得“貝氏體+馬氏體”復相組織，在保持高硬度的同時具有良好的韌性匹配。

技術領域

本發明涉及材料領域，尤其是低合金高強鋼領域，具體為一種高強韌耐磨鄂板用貝氏體鋼及其制備方法。本發明的制備方法，工藝簡單，易于操作，流程短，能夠滿足工業化大規模生產的需要。同時，本發明的高強韌貝氏體鋼能夠用于耐磨鄂板的制備，具有較好的效果。

背景技術

作為廣泛使用的破碎機械，顎式破碎機在礦山、冶金、建材等行業中占有舉足輕重的作用，其使用效率高低受到業界的廣泛關注。而其使用效率的高低與其構成中的最主要易磨損零件—顎板的性能質量緊密相關。鄂板在使用過程中受到沖擊、擠壓、磨損等的綜合作用，服役工況惡劣，因此，要求其具有硬度、韌性和耐磨性等的優良綜合匹配。

目前顎式破碎機用鄂板基本上都是通過鑄造生產而成，所用材質包括高錳鋼、高鉻鑄鐵和中高碳低合金鋼等。

其中，高錳鋼鄂板具有良好的韌性和高應變硬化能力，但高錳鋼的初始硬度低(～HRC20)，其高應變硬化優勢需在足夠強度的外來沖擊條件下才能體現。而鄂板由于服役過程中受力復雜，在很多情況下其表層無法通過外來沖擊得到足夠硬化，表面易于受到流變和被切削，從而導致高錳鋼鄂板無法發揮出該種優勢，使用壽命不長。

而高鉻鑄鐵鄂板雖然硬度高，但韌性很差，沖擊功通常Akv＜4J，很容易在使用過程中因物料沖擊或擠壓而產生開裂或直接破碎。近年來也有將高鉻鑄鐵鑲鑄于高錳鋼表面組成的復合鄂板，將高鉻鑄鐵的高耐磨性和高錳鋼的高韌性有機結合，大大延長了鄂板的使用壽命。但是，這種復合鄂板的制造工藝復雜、工藝要求嚴格、制造難度大，導致其使用受到了限制。

中高碳低合金鑄鋼鄂板具有良好的硬度與韌性匹配(HRC≥45，Akv≥15J)，可抵抗物料的切削作用和物料反復擠壓引起的疲勞剝落，表現出良好的耐磨性能，得到了廣泛關注。但是，該類鄂板中常需加入昂貴的合金元素Ni和Mo，導致其合金成本和價格較高，使用受到限制。可見，開發成本低、生產工藝簡單，具有良好硬度與韌性匹配的高性價比材料成為了鄂板研發的一個重點方向。

申請號為201510730009.2，名稱為“一種中大型貝氏體鋼耐磨鑄件及其制備工藝”的專利，以廉價的C、Si、Mn、Cr為主要合金元素，獲得了HRC＞45、Akv＞20J的貝氏體鋼鑄件，其耐磨性能和性價比良好。但是，該專利涉及的鋼種多適用于制造尺寸中大型的貝氏體鋼鑄件，當用于大尺寸的顎式破碎機用鄂板時，由于鄂板的厚度高、體積大(≥800Kg)，上述專利涉及的鋼種不具備足夠淬透性，無法保證鄂板充分的硬度層深，從而導致鄂板耐磨性較差。此外，由于鄂板尺寸和體積大，鋼液在澆注時凝固時間長，容易產生界面偏析等缺陷而不利于鄂板的韌性，容易產生裂紋(可通過添加Ce元素，凈化晶界，減少界面偏析程度)。并且，上述專利中工件的淬火熱處理過程相對復雜(出爐空冷到低于800℃進行間隙式復合淬火至高于100℃，用高于180℃保溫爐保溫4h以上；或出爐空冷至650～750℃進行間隙式水淬至180℃出水，再入280℃保溫爐保溫4h以上)，針對大尺寸的鄂板而言操作難度較大。

因此，為解決目前顎式破碎機用鄂板研發過程中存在的缺陷與不足，本發明公開一種高強韌耐磨鄂板用貝氏體鋼及其制備方法。更具體地，本發明提供一種高強韌貝氏體鋼耐磨鄂板及其制備方法。

發明內容