[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐磨鋼及其熱處理工藝和制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010535637.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111534762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立軍;智學(xué)元;尉小明;閆佳;喬紅梅;李忙;姜麗麗;李向前
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鐵科（北京）軌道裝備技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/44
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/44;C21D1/26;C21D1/28;C21D1/18;C21D8/00
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 宋傲男

本發(fā)明提供一種耐磨鋼及其熱處理工藝和制備方法。該耐磨鋼，其成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C：0.20％～0.30％，Cr：0.40％～1.0％，Si：0.20％～0.70％，Mn：0.70％～1.10％，Ni：0.30％～0.70％，Mo：0.30％～0.50％，P≤0.008％，S≤0.0004％，其余為Fe和雜質(zhì)。本發(fā)明提供的耐磨鋼，降低合金元素含量提高焊接性能，同時(shí)避免由于合金元素偏析導(dǎo)致焊接時(shí)顯微裂紋的產(chǎn)生，通過(guò)對(duì)各元素含量的控制，使耐磨鋼具有良好耐磨性能和焊接性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金材料領(lǐng)域，具體涉及一種耐磨鋼及其熱處理工藝和制備方法。

背景技術(shù)

耐磨鋼是當(dāng)今耐磨材料中用量最大的一種，被廣泛用于礦山機(jī)械、煤炭采運(yùn)、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建材、電力機(jī)械、鐵路運(yùn)輸?shù)炔块T(mén)。高錳鋼是一種碳含量和錳含量較高的耐磨鋼，由于它在大的沖擊磨料磨損條件下使用時(shí)具有很強(qiáng)的加工硬化能力，同時(shí)兼有良好的韌性和塑性，以及生產(chǎn)工藝易于掌握等優(yōu)點(diǎn)，因此，它仍然是耐磨鋼中用量最大的一種。但是由于合金元素含量高，導(dǎo)致高錳鋼具有焊接性能差的缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用范圍。近幾十年來(lái)，低、中合金耐磨鋼的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用發(fā)展很快，由于具有較好的耐磨性和韌性，生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單，在許多工況條件下適用，受到了廣泛歡迎，例如高硬度耐磨鋼板，是在低合金高強(qiáng)度可焊接鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它們雖然相對(duì)于高錳鋼降低了合金元素含量，價(jià)格較便宜，硬度高，耐磨，但是其焊接性能仍有待提升。

耐磨鋼在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著城市的發(fā)展，城市有軌電車(chē)有著高效、噪音低和無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，城市有軌電車(chē)作為城市交通的重要組成部分凸顯出越來(lái)越重要的作用。轍叉作為道岔的重要組成部分，由于存在有害空間，在使用過(guò)程中承受較大的沖擊載荷，需要具有良好的強(qiáng)韌性、抗接觸疲勞和可焊性。目前鐵路固定型轍叉分為高錳鋼轍叉和低、中合金鋼轍叉。傳統(tǒng)的高錳鋼轍叉具有整體性好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但存在鑄造缺陷，以及難以與區(qū)間鋼軌進(jìn)行焊接等缺點(diǎn)。低、中合金鋼轍叉雖然沒(méi)有鑄造缺陷，而且具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性匹配，但也存在焊接性能差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具有良好耐磨性能和焊接性能的耐磨鋼，并提供其熱處理工藝和制備方法。

第一方面，本發(fā)明提供一種耐磨鋼，其成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C：0.20％～0.30％，Cr：0.40％～1.0％，Si：0.20％～0.70％，Mn：0.70％～1.10％，Ni：0.30％～0.70％，Mo：0.30％～0.50％，P≤0.008％，S≤0.0004％，其余為Fe。

進(jìn)一步地，所述的耐磨鋼，其成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C：0.20％，Cr：1.0％，Si：0.20％，Mn：1.10％，Ni：0.70％，Mo：0.30％，P：0.0057％，S：0.0004％，其余為Fe。

進(jìn)一步地，所述的耐磨鋼，其成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C：0.21％，Cr：0.82％，Si：0.22％，Mn：0.90％，Ni：0.44％，Mo：0.43％，P：0.008％，S：0.0001％，其余為Fe。

第二方面，本發(fā)明提供一種由所述的耐磨鋼制備形成的耐磨鋼制品。

進(jìn)一步地，所述的耐磨鋼制品包括：轍叉、礦山機(jī)械零部件、車(chē)軸。

第三方面，本發(fā)明提供一種所述的耐磨鋼的熱處理工藝，依次包括退火、正火、淬火和回火的步驟。

進(jìn)一步地，在所述退火的步驟中，退火溫度880-930℃，保溫7-10h，冷卻至100-300℃；在所述正火的步驟中，正火溫度850-920℃，保溫3-5h；在所述淬火的步驟中，淬火溫度850-900℃，保溫3-5h，冷卻停止溫度為100-200℃；在所述回火的步驟中，回火溫度200-300℃，保溫3-5h。

進(jìn)一步地，淬火介質(zhì)為快速淬火油、水基淬火液或水。