[其他]一種稀土鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼及其生產工藝

無效

• 申請號: 85105274
• 申請日: 1985-07-08
• 公開（公告）號: CN85105274A
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發明（設計）人: 陳明亮;周啟昌
• 申請（專利權）人: 桓仁銅鋅礦
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/22
• 代理公司: 遼寧專利事務所
• 代理人: 劉忠達

本發明屬于一種低合金耐磨材料及其生產方法

目前，國外生產的低合金耐磨鑄鋼，多偏重于加入鉻、鎳、鉬等較高合金含量的金屬元素，這不僅提高了耐磨鑄鋼的成本，而且受到資源方面的限制。

國內目前生產低合金耐磨鑄鋼，有的工藝復雜，耗能大，有的脆性大，使用壽命短。如ZG42CrMn₂SiMo耐磨鑄鋼，在生產時，需要進行三次熱處理，還要用油介質或聚乙稀醇水溶液淬火。這種熱處理工藝不僅耗能大，而且在熱處理過程中帶來材料脆性大，金相組織形態不夠理想的問題。

本發明的目的，是為充分利用我國豐富的稀土合金資源，采用先進的生產工藝，生產出耐磨性能高、脆性小、使用壽命長的低合金耐磨金屬材料，即鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼。其化學成分是：碳含量為0.45～0.75%、鉻含量為0.8～1.3%，錳含量為1.4～1.9%、硅含量為0.8～1.2%，鉬含量為0.2～0.35%;稀土元素總含量為0.05～0.10%，其中硫、磷有害元素含量不得超過0.035%，殘余鋁的含量為0.02～0.06%。

本發明的稀土鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼，生產過程包括堿性電弧爐冶煉、鑄造和熱處理。堿性電弧爐冶煉出鋼溫度，在含碳量為0.45～0.55%時，為1580℃～1560℃;當含碳量在0.56～0.75%時，為1540℃～1560℃。堿性電弧爐冶煉的要點是所加入的稀土合金的塊度應為10～20mm，在加入前，要在200℃～300℃的條件下烘熱，加入的時機是在出鋼時，并在鋼水包中被吸收。在加入稀土合金前，鋼液應在白渣下充分脫氧，將氧含量控制在最低范圍內，以利于稀土元素的充分吸收。加入稀土后的鋼水，應予以攪動，以確保吸收均勻，并需鎮靜4～7分鐘后，方可進行澆注（澆注溫度為1500℃～1520℃）。在熱處理過程中，應嚴格按要求控制溫度變化，其要點是，在開始時加熱升溫速度為每小時80℃，一直加熱到600℃～650℃，（對于10噸熱處理爐）保溫3～4小時，然后繼續以每小時100℃的升溫速度加熱。當含碳量在0.45～0.55%時，加熱溫度控制在860℃～880℃;當含碳量在0.56～0.75%時，加熱溫度控制在820℃～840℃。保溫4～6小時后，出爐進行冷卻。

熱處理的冷卻工藝的要點是采用吹風冷卻法，當要獲得含碳量為0.45～0.55%的具有良好韌性的稀土鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼時，風冷速度為每分鐘15℃～20℃，當冷至400℃時，停止吹風，使之自然冷卻到室溫。這種冷卻工藝適用于截面厚度在180mm以下的產品。當要獲得含碳量為0.56～0.75%的高硬度、高強度的稀土鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼時，應將風冷速度控制在每分鐘冷卻20～30℃的程度，當冷至300℃時，停止吹風，然后自然冷至室溫。該冷卻工藝適用于截面厚度在150mm以下的產品。所選擇的風流介質溫度在5℃～35℃。

該冷卻工藝的風冷陣列與冷卻速度的控制以吹風機順著料車長度方向兩側對吹布置，按一定距離擺開對吹加熱件的布陣方式。料盤底部與料車上部之間要留有通風通道，其間距最低限度要大于250mm，以便輸入風量，使風冷效果更好。如果有條件的話，還可以在料車盛料件上方中間區，順著料車長度方向設置可左右擺動的向下吹的風機，以控制料車中部的冷卻效果，或者利用一臺風機制成通風管道向料車心部輸入風量，以控制冷卻效果。料車與外圍吹風機距離在1.2～1.6m處。

該冷卻工藝對風量的要求，是每噸產品件冷卻所需風量為每小時不得低于9000m³。

熱處理裝爐要求，是當產品件截面厚為150～180mm時，要保證產品件之間的距離不小于90mm;當產品件截面厚在100～150mm范圍時，產品件之間的距離應不小于70mm;當產品件截面厚小于80mm時，要保證產品件之間距離不小于60mm。

對于小噸位的熱處理加熱爐，可采用空冷工藝。當產品件截面厚度在150mm以下時，采用單件空冷的冷卻方式。當產品件厚度在100mm以下時，采用每半噸件空冷的冷卻方式。

采用稀土合金制造低合金耐磨金屬材料，不僅工藝簡單、耗能低，提高了耐磨性能，而且有利于充分開發和利用我國豐富的稀土資源。