[發明專利]一種采煤機截齒用鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 202210552788.1
• 申請日: 2022-05-21
• 公開（公告）號: CN114875325A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 黃楊;蒙剛;陳章紅;李佳軍;羅景賢;張潔;李首
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/16;C22C33/06;C21C7/06;C21C7/10;B21B1/46;B21B37/74;C21D8/06
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

一種采煤機截齒用鋼及其生產方法，鋼的化學組成質量百分比為C=0.52%～0.55%，Si=1.24%～1.30%，Mn=0.72%～0.77%，P≤0.020%，S≤0.010%，Mo=0.45%～0.48%，Cu≤0.25%，O≤0.0020%,其余為均勻分布的Cr23C6、Mn3C析出物和Fe及不可避免的雜質，熱軋態組織為鐵素體（F）+珠光體（P）+貝氏體（B），調質熱處理組織為回火馬氏體。本發明的采煤機用截齒鋼的熱軋態組織為鐵素體（F）+珠光體（P）+貝氏體（B），熱軋硬度≦298HBW，脫碳層深度≤0.5mm，奧氏體晶粒度≧6級，非金屬夾雜滿足A類：細系≤2.0，粗系≤1.0；B類：細系≤1.5，粗系≤1.0；C類：細系≤1.0，粗系≤0.5；D類：細系≤1.5，粗系≤1.0；Ds類≤1.5。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，涉及一種采煤機截齒用鋼及其生產方法。

背景技術

采煤機截齒是采煤及巷道掘進機械中的易損件之一，是落煤及碎煤的主要工具。它的性能好壞直接影響了采煤機械生產能力的發揮、功率的消耗、工作平穩性和其他相關零部件的使用壽命。截齒在工作時承受高的周期性壓應力、切應力和沖擊負荷。主要失效形式為刀頭脫落、崩刀和刀頭、刀體磨損，在某些工況條件下也經常因為刀體折斷造成截齒的失效。常用的采煤機截齒材料一般采用合金結構鋼制造，包括42CrMo鋼、35CrMnSi鋼、Si-Mn-Mo系貝氏體鋼。其中Si-Mn-Mo系貝氏體鋼是目前國際新型截齒材料，其特征是經過合金成分的合理設計，使材質具有較好的熱處理工藝性能，熱處理后使鋼的強度、韌性、耐磨性滿足截齒的性能要求。

為了使鋼的硬度、耐磨性和沖擊韌性得到較好的兼顧，需要研制開發成本更低、綜合性能優的截齒鋼。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采煤機截齒用鋼的生產方法，該截齒鋼具有綜合力學性能優良，耐磨性能好，可同時滿足高強、高韌、耐磨采煤機的加工及使用要求：鋼的熱軋硬度≦298HBW，脫碳層深度應≤0.5mm，奧氏體晶粒度≧6級，非金屬夾雜滿足A類：細系≤2.0，粗系≤1.0；B類：細系≤1.5，粗系≤1.0；C類：細系≤1.0，粗系≤0.5；D類：細系≤1.5，粗系≤1.0；Ds類≤1.5的規定。

本發明的技術方案如下：

一種采煤機截齒用鋼及其生產方法，鋼的化學組成質量百分比為C=0.52%～0.55%，Si=1.24%～1.30%，Mn=0.72%～0.77%，P≤0.020%，S≤0.010%，Mo=0.45%～0.48%，Cu≤0.25%，O≤0.0020%,其余為均勻分布的Cr23C6、Mn3C析出物和Fe及不可避免的雜質，熱軋態組織為鐵素體（F）+珠光體（P）+貝氏體（B），調質熱處理組織為回火馬氏體；包括生產工藝步驟：

（1）冶煉：氧氣頂吹轉爐煉鋼，出鋼過程中加入脫氧劑、合金進行脫氧合金化；LF鋼包爐精確調整化學成分及鋼水溫度；RH爐真空脫氣，循環氣體采用氮氣，保證鋼水O含量控制在0.002以內；

（2）連鑄：中包過熱度25～35℃，結晶器液面控制在±5mm，連鑄采用電磁攪拌和動態輕壓下控制，連鑄方坯尺寸240×240mm、280×280mm；

（3）加熱軋制：開軋溫度1050～1150℃，進KOCKS軋機控軋溫度780～820℃，終軋溫度760－840℃。軋后冷卻工藝為：冷床密排冷卻至300－400℃后成捆收集入保溫坑緩冷24h；

（4）探傷：表面漏磁A級探傷+相控陣超聲AA級探傷。

優選地，鋼的化學成分質量百分比為C=0.52%～0.55%，Si=1.24%～1.30%，Mn=0.72%～0.77%，P≤0.020%，S≤0.010%，Mo=0.45%～0.48%，Cu≤0.25%，O≤0.0020%,其余為Fe和不可避免的雜質。

發明原理：