[發明專利]一種高強耐磨蝕合金鋼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710535276.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107419166A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 鄭志斌;鄭開宏;龍駿;王海艷;王娟;李惠
• 申請（專利權）人: 廣東省材料與加工研究所
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/34;C22C38/04;C22C38/44;C22C33/04;C21D1/18;C21D1/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 劉奇

技術領域

本發明涉及合金鋼材料技術領域，尤其涉及一種高強耐磨蝕合金鋼材料及其制備方法。

背景技術

高強耐磨蝕鋼被廣泛應用于海洋開發、礦山冶金、石油化工、水利電力、能源交通、機械建材等國家關鍵工業領域中的服役設備如管線、螺旋槳、泵、水輪機、襯板、鏟齒等上，我國年需求量在1000萬噸以上。人們對高強耐磨蝕鋼的綜合性能提出了較高要求，包括其綜合力學性能(硬度、沖擊韌性、強度等)，耐礦漿腐蝕性能及耐磨損性能。開發低成本、高強韌性、高耐磨損腐蝕性能的合金材料是保證使用壽命和安全性的有效途經。

現有技術中，合金鋼存在含碳量高、耐腐蝕性能差的問題，如CN104278217A公開的中鉻合金鋼中C含量為2.1～3.3wt％，與鉻易形成化合物并呈網狀分布，在明顯沖擊應力作用下容易脆性開裂，且高含碳量對材料的耐蝕性能惡化有重要影響；CN105385939A公開的含碳量為0.3～0.58wt％的合金鋼在礦山濕磨工況下材料抵抗礦漿腐蝕的能力差；CN104532130A公開的濕式球磨機用高強韌性耐蝕襯板也存在耐腐蝕性能差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高強耐磨蝕合金鋼材料，提高合金鋼材料的強度、韌性、耐磨性及耐腐蝕性能，以供濕式磨損腐蝕環境設備選材。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種高強耐磨蝕合金鋼材料，包括以下重量百分含量的組分：

C：0.23～0.28％，Cr：6.0～8.0％，Si：0.8～2.5％，Mn：0.5～0.8％，Mo：0.3～0.5％，Ni：0.6～0.8％，Ce：0.1～0.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，余量的Fe。

優選地，所述高強耐磨蝕合金鋼材料包括以下重量百分含量的組分：

C：0.26％，Cr：7.04％，Si：2.32％，Mn：0.69％，Mo：0.42％，Ni：0.71％，Ce:0.2％，P≤0.04％，S≤0.04％，余量的Fe。

本發明還提供了上述技術方案所述高強耐磨蝕合金鋼材料的制備方法，包含以下步驟：

(1)將鋼源、鉻源、脫氧劑、硅源、鉬源、鎳源、錳源和稀土鈰進行熔煉，得到鋼水；

(2)將所述步驟(1)得到的鋼水澆鑄成型，得到合金鋼鑄件；

(3)對所述步驟(2)得到的合金鋼鑄件依次進行退火、淬火和回火得到耐磨蝕合金鋼材料。

優選地，所述步驟(1)中脫氧劑的質量為鋼水質量的0.1～0.2％。

優選地，所述步驟(1)中熔煉的溫度為1600～1650℃。

優選地，所述熔煉包括3～5次熔煉造渣。

優選地，所述步驟(3)中退火的溫度為1020～1050℃，所述退火的時間為4～6h。

優選地，所述步驟(3)中淬火包括第一加熱、第一保溫、第二加熱和第二保溫；

所述第一加熱的溫度為650～680℃，所述第一保溫的時間為4～6h；

所述第二加熱的溫度為1030～1050℃，所述第二保溫的時間為8～12h

優選地，所述步驟(3)中回火的溫度為180～220℃，所述回火的保溫時間為5～8h。

優選地，所述步驟(3)中淬火為油淬。