[發明專利]一種中合金高強度馬氏體鋼及制備方法

有效

• 申請號: 201810728904.4
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108866436B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 于洪軍;回建;李東;石博強;張皓;湯佳琛
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/34;C22C38/44;C22C38/54;C21D6/00;C21D1/26;C21D1/18
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 王常謙

本發明針對現有技術中常用襯板材質高錳鋼存在的問題，提供了一種中合金高強度馬氏體鋼及制備方法，屬于選礦設備技術領域。本發明鋼種的化學成分重量百分比為：C 0.45％～0.60％；Si 1.4％～1.7％；Cr 3.0％～5.0％；Mn 1.4％～1.8％；Mo 0.4％～0.8％；B 0.002％～0.005％；Ni 1.0％～1.5％；余量為鐵及不可避免雜質。本發明通過合理的成分設計和熱處理工藝設計提供一種性能優異、工藝簡單、性價比高的圓錐破碎機襯板材料。該材料能夠提高圓錐破碎機襯板的使用壽命，降低襯板采購成本，節約更換襯板的工時，從而獲得較高經濟效益。

技術領域

本發明屬于選礦設備技術領域，特別涉及一種中合金高強度馬氏體鋼及制備方法。

背景技術

圓錐破碎機的襯板，一般采用高錳鋼及改性高錳鋼、碳合金鋼和含鉻鑄鐵，國內襯板應用最為廣泛的是高錳鋼。在強烈沖擊負荷下，一般通過在高錳鋼表面形成硬化層來增強其耐磨性。但是在細破階段，由于沖擊載荷較小，高錳鋼的加工硬化效應無法充分發生，在此情況下高錳鋼并不耐磨。

礦山用圓錐破碎機襯板的使用工況條件惡劣，既受沖擊又受磨損。國內外近年圓錐破碎機中現用各種材質襯板使用壽命均不理想。常用襯板材質高錳鋼以及超高錳鋼韌性有余，硬度、耐磨、耐腐蝕性不足；高鉻鑄鐵耐磨性好，但韌性不足；以致襯板的使用壽命很短。目前礦石品位降低、硬度增加，因此對襯板的強度、硬度要求也隨之增加。故需要襯板在足夠的韌性下得到較高的強度和硬度，才能保證壽命。一般認為理想材質的韌性需達到50J/cm²，抗拉強度達到1700MPa以上，硬度達到HRC50以上。

發明內容

本發明針對現有技術中常用襯板材質高錳鋼存在的問題，提供了一種中合金高強度馬氏體鋼及制備方法。本發明通過合理的成分設計和熱處理工藝設計提供一種性能優異、工藝簡單、性價比高的圓錐破碎機襯板材料。該鋼種能夠提高圓錐破碎機襯板的使用壽命，降低襯板采購成本，節約更換襯板的工時，從而獲得較高經濟效益。

本發明的技術方案之一為，一種中合金高強度馬氏體鋼，其化學成分的重量百分比為：C 0.45％～0.60％；Si1.4％～1.7％；Cr 3.0％～5.0％；Mn 1.4％～1.8％；Mo 0.4％～0.8％；B 0.002％～0.005％；Ni 1.0％～1.5％；余量為鐵及不可避免雜質。

進一步的，所述馬氏體鋼金相組織中由體積百分比為90％～95％馬氏體和5％～10％的殘余奧氏體組成。

本發明的技術方案之二為，上述一種中合金高強度馬氏體鋼的制備方法，包括如下步驟：

1)將化學成分的重量百分比為：C 0.45％～0.60％、Si 1.4％～1.7％、Cr 3.0％～5.0％、Mn 1.4％～1.8％、Mo 0.4％～0.8％、B 0.002％～0.005％、Ni 1.0％～1.5％、余量為鐵及不可避免雜質的鋼液于1480～1500℃時澆注入模具中；

2)將模具自然冷卻2～3h，然后取出鑄件；

3)對鑄件進行熱處理(熱處理路線圖見圖1)；

所述熱處理工藝為擴散退火+淬火+回火：以40～60℃/h的速度將鑄件從常溫加熱到600～650℃，保溫1～2h，再以80～120℃/h的速度加熱到1200～1250℃，保溫5～10h，再爐冷至室溫；再以40～60℃/h的速度將鑄件從常溫加熱到450～550℃，保溫1～2h，再以80～120℃/h的速度加熱到900～950℃，保溫3～6h，之后水淬或空淬；回火溫度為200～300℃，保溫4～8h，回火后取鑄件空冷即可。

上述方法制備的馬氏體鋼金相組織中由體積百分比為90％～95％馬氏體和5％～10％的殘余奧氏體組成。

本發明的技術方案之三為，上述中合金高強度馬氏體鋼的應用，用做圓錐破碎機的襯板。