[發明專利]一種耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010132886.0
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111235482B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 陳維平;凌自成;李兵;朱權利;楊鑫
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C38/34;C22C38/22;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/04;C22C33/06;C21C7/06;C21D1/26;C21D1/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

1.一種耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料，其特征在于，按照質量百分比計，包括：0.1-1.0 wt.%的C、1.0-6.5 wt.%的B、7.5-25.0wt.%的Cr、0.5-12.5wt.%的Mo、0.5-3.5wt.%的Si、1.0-8.5wt.%的Al、0.2-1.2wt.%的Mn、S0.05 wt.%、P0.05 wt.%，余者為Fe；

所述耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料經1000℃環-塊式鋁液熔蝕-磨損機試驗，在載荷為10N、轉速為75mm·s^-1、750℃鋁液熔蝕-磨損30min后，其耐高溫鋁液熔蝕-磨損性能較工業常用的模具鋼材料H13鋼提高了2.0-9.0倍；同時，該材料的沖擊韌性達到2.5-8.0J/cm²。

2.根據權利要求1所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料，其特征在于，按照質量百分比計，包括：0.1-0.8wt.%的C、1.0-5.0 wt.%的B、10.0-25.0wt.%的Cr、0.5-10.0wt.%的Mo、0.5-3.5wt.%的Si、1.0-8.5wt.%的Al、0.2-1.2wt.%的Mn、S0.05 wt.%、P0.05 wt.%，余者為Fe。

3.一種制備權利要求1-2任一項所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將工業純鐵或廢低碳鋼、鉻鐵和鉬鐵混合，加熱熔化，然后加入鋁棒和鋁鈦硼脫氧，得到鋼水；

（2）將步驟（1）所述鋼水加熱至1580-1620 °C，然后加入變質劑，加入鋁棒脫氧，得到二次脫氧的鋼水；

（3）將步驟（2）所述二次脫氧的鋼水澆注到鑄型中，冷卻凝固，得到鑄件；

（4）將步驟（3）所述鑄件加熱進行退火處理，隨爐冷卻；然后升溫進行油冷淬火處理，回火處理，空冷至室溫，得到所述耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料。

4.根據權利要求3所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述變質劑包括稀土硅鐵合金和鋁鈦硼合金；所述稀土硅鐵合金的質量為鋼水質量的0.3-0.5 wt.%；所述鋁鈦硼合金的質量為鋼水質量的0.3-0.4 wt.%。

5.根據權利要求3所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，二次脫氧的鋼水的澆注溫度為1450-1500 ℃。

6.根據權利要求3所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述退火處理的溫度為850-900 ℃；所述退火處理的時間為1-2 h。

7.根據權利要求3所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述油冷淬火處理的溫度為900-1200 ℃，油冷淬火處理的時間為1-4 h。

8.根據權利要求7所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，所述油冷淬火處理的溫度為950-1050 ℃，油冷淬火處理的時間為1-2 h，油冷的溫度為50-80℃。

9.根據權利要求3所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）所述回火處理的溫度為350-550 ℃，回火處理的時間為1-4 h。

10.根據權利要求9所述的耐高溫鋁液熔蝕-磨損高硼鑄鋼材料的制備方法，其特征在于，回火處理的溫度為350-400 ℃，回火處理的時間為1-2 h。