[發(fā)明專利]耐磨合金鑄鋼及其制備方法和應用

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• 申請日: 2022-12-27
• 公開（公告）號: CN115976413A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭志斌;龍駿;孫立贏;劉天龍;鄭開宏;王娟;殷福星
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學院新材料研究所
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C33/06;B22D1/00;C21D1/18;C21D1/26;C21D6/00;C21C7/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

1.一種耐磨合金鑄鋼，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，其化學成分包括：C：0.65～0.85％、Mn：0.5～1.8％、Cr：4.5～7.5％、Si：1.0～1.5％、Ni：0.5～1.0％、Mo：0.5～1.0％、V：0.03～0.1％、Zr：0.01～0.06％、稀土：0.01～0.03％、S≤0.04％、P≤0.04％，余量為鐵以及不可避免的雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨合金鑄鋼，其特征在于，質(zhì)量百分比之比Cr：C≥6。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨合金鑄鋼，其特征在于，包括馬氏體、奧氏體以及微米硬質(zhì)碳化物，且所述奧氏體的體積分數(shù)≤5％，所述微米硬質(zhì)碳化物的體積分數(shù)≥3％；

優(yōu)選地，所述微米硬質(zhì)碳化物在耐磨合金鑄鋼中均勻間隔分布；

優(yōu)選地，所述微米硬質(zhì)碳化物的體積分數(shù)為3～8％。

4.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的耐磨合金鑄鋼的制備方法，其特征在于，包括將鋼源、鉻源、硅源、錳源、鉬源、鎳源按比例混合后進行熔煉得到鋼水，熔煉結(jié)束前3～7min加入含有釩的第一變質(zhì)劑進行第一次變質(zhì)處理，然后將熔煉后的鋼水倒入澆包中，加入含有鋯和稀土的第二變質(zhì)劑進行第二次變質(zhì)處理，結(jié)束后進行澆注和熱處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第二變質(zhì)劑的粒徑≤3mm；

優(yōu)選地，還包括將所述第二變質(zhì)劑干燥后再加入鋼水中；

優(yōu)選地，干燥溫度為400～500℃，干燥時間≥1h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述第二次變質(zhì)處理包括將鋼水與第二變質(zhì)劑混合后靜置反應；

優(yōu)選地，第二變質(zhì)劑提前均勻鋪設在澆包內(nèi)，且在鋼水倒入澆包過程中，隨流加入剩余第二變質(zhì)劑；

優(yōu)選地，靜置時間≥5min；

優(yōu)選地，鋼水進入澆包之前還包括對澆包進行預熱，預熱溫度≥800℃，預熱時間≥1h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理包括將澆注得到的鑄件依次進行退火、淬火和回火；

優(yōu)選地，所述退火包括將所述鑄件升溫至620～670℃后保溫，再升溫至1020～1060℃后保溫，再隨爐冷卻；

優(yōu)選地，所述退火包括將所述鑄件以≤60℃/h的速率升溫至620～670℃后保溫，再以60～80℃/h的速率升溫至1020～1060℃后保溫，再隨爐冷卻；

優(yōu)選地，所述淬火包括將退火后的鑄件升溫至950～1020℃后保溫，再空冷至室溫；

優(yōu)選地，所述淬火包括將退火后的鑄件以60～80℃/h的速率升溫至950～1020℃后保溫，再空冷至室溫；

優(yōu)選地，所述回火包括將淬火后的鑄件升溫至180～220℃后保溫，再出爐空冷至室溫；

優(yōu)選地，所述退火和回火過程中，每次保溫的時間＝鑄件厚度最大值÷20+1；所述淬火過程中，每次保溫的時間＝鑄件厚度最大值÷20；其中，每次保溫的時間的單位為h，鑄件厚度最大值的單位為mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔煉過程中，鋼水的溫度為1600～1650℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述澆注的溫度為1480～1510℃。

10.一種如權(quán)利要求1～3任一項所述的耐磨合金鑄鋼或如權(quán)利要求4～9任一項所述的制備方法制得的耐磨合金鑄鋼在工程設備、礦山機械設備領域的應用。