專利名稱：一種中碳合金鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種中碳合金鋼，用做錘式破碎機的錘頭。
高碳高錳的鑄造奧氏體鋼-高錳鋼(Mn13)，是國內(nèi)主要應(yīng)用的巖石破碎耐磨鋼種。高錳鋼具有很高的沖擊韌性和顯著的表面形變強化能力，適用于表面能產(chǎn)生強烈壓縮變形而形成表面強化層的工作條件。但是高錳鋼的表面形變硬化層僅有0.5mm厚，表面0.1mm處硬度為Rc52(HB507)，表面0.5mm處硬為Rc39(HB380)，心部的硬度僅有Rc20左右(HB179-230)。因此，在強烈磨粒磨損情況下，高錳鋼的耐磨性能相當(dāng)差。我國礦山工業(yè)與建材工業(yè)(水泥、玻璃，耐火材料等)每年耗損高錳鋼達數(shù)百萬噸之多。1985年，我國水泥工業(yè)消耗耐磨材料29萬噸，按當(dāng)時的價格計算為五億元人民幣。我國水泥工業(yè)設(shè)備磨損停機時間占總停機時間50～55%，設(shè)備磨損停機年減少水泥140萬噸，產(chǎn)值達1.1億元人民幣如果耐磨材料的壽命能夠提高1倍，我國水泥工業(yè)年增加產(chǎn)值3億5千萬元(按1985年價格計算)。因此，研制與推廣新型高效耐磨材料，對于國民經(jīng)濟有巨大的作用。
新型耐磨材料的研究，是國內(nèi)外材料科學(xué)界廣為重視的研究課題。取代高錳鋼的新型耐磨材料，主要有三種類型。第一種類型是加入鉻(Cr)、鉬(Mo)、釩(V)、鎢(W)、或鈦(Ti)等合金元素的合金高錳鋼，這種材料的耐磨性比高錳鋼有一定的提高。第二種類型是高鉻鑄鋼或高鉻鑄鐵，其含碳量高達1～5.5%，含鉻量達13-35%。這種材料的耐磨性很高，但是沖擊韌性很低，生產(chǎn)成本也比較高。第三種類型是低合金鋼系列，以鉻、鉬為主要合金元素。這類材料有較好的耐磨性與較好的沖擊韌性。
國際上有西德伯力鳩斯公司的錘頭材料和日本石川島公司的高鉻鑄鐵與低碳合金鋼復(fù)合澆注材料等，前者耐磨性較差，后者由于復(fù)合澆鑄易出現(xiàn)掉頭事故。
本發(fā)明的目的在于提供一種耐磨性好、廉價，用做錘式破碎機錘頭的中碳合金鋼。其與已有材料性能、成分對比見表1。
本發(fā)明的構(gòu)成含2.0～3.5%Mn，1.00～1.30%Si，0.10～0.40%Mo，0.45～0.60%C，≤0.030%P，≤0.030%S，優(yōu)先選擇范圍為2.50～3.00%Mn，0.50～0.55%C。熱處理工藝為840-880℃退火，頭部局部加熱840～880℃淬油，200℃回火。
錘式破碎機的錘頭，承受強烈的彎曲沖擊載荷與劇烈的磨粒磨損，要求材料有高的沖擊韌性、高的強度與高的磨損抗力。國內(nèi)最大的石墨礦-山東南墅石墨礦，日消耗高錳鋼錘頭672kg，年消耗高錳鋼錘頭二百余噸。1985年，我國水泥工業(yè)消耗錘頭8520噸，按當(dāng)時的價格，材料消耗為1704萬元。我們研制的以錳合金化為主的局部淬火強化的錘頭材料，錘頭頭部的里、外硬度為Rc53-60，退火處理的錘頭身部硬度為HB190-230。這種材料的錘頭，頭部有良好的磨損抗力，身部有良好的沖擊韌性與足夠的彎曲強度。
實施例見表2。
權(quán)利要求
1.一種中碳合金鋼，其特征在于含2.0～3.5%Mn，1.00～1.30%Si，0.10～0.40%Mo，0.45～0.60%C，≤0.030%P，≤0.030%S。
2.按照權(quán)利要求1所述的中碳合金鋼，其特征在于優(yōu)先選擇2.50～3.00%Mn含量，0.50～0.55%C含量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耐磨性好、廉價、用作錘式破碎機錘頭的中碳合金鋼。其特征在于含2.0～3.5％Mn，1.00～1.30％Si，0.10～0.40％Mo，0.45～0.60％C，≤0.030％P，≤0.030％S，其力學(xué)性能為頭部HRc53～60，身部HB190～230。頭部有良好的磨損抗力，身部有良好的沖擊韌性與足夠的彎曲強度。
文檔編號C22C38/12GK1050566SQ89107280
公開日1991年4月10日 申請日期1989年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月28日
發(fā)明者齊靖遠(yuǎn) 申請人:齊靖遠(yuǎn)