專利名稱：高硅耐磨鑄鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高硅耐磨鑄鋼，屬冶金技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)行的鑄造耐磨鋼主要有高錳鋼、碳鋼和低合金鋼，以及鑄造石墨鋼三類[1-3]。其中以英國(guó)人Hadfield于1882年發(fā)明的高錳鋼應(yīng)用最廣泛。這種鋼的最大特點(diǎn)是，在較大的沖擊負(fù)載或接觸應(yīng)力作用下，表面層能迅速產(chǎn)生加工硬化，內(nèi)部則仍保持有良好的韌性。因此具有良好的耐磨性。但是，在沖擊負(fù)載或接觸應(yīng)力不太高的場(chǎng)合，這種加硬化效應(yīng)不能充分發(fā)揮，由于高錳鋼的初始硬度很低，因而耐磨性很差。
碳鋼和低合金鋼主要是作為結(jié)構(gòu)材料而不是作為耐磨鋼發(fā)展起來的，為了提高耐磨性，采用多元合金化和嚴(yán)格的熱處理是主要措施，因而成本較高。
鑄造石墨鋼則已被球墨鑄鐵替代，在石墨鋼適用的磨損場(chǎng)合，球墨鑄鐵具有更好的耐磨性。
近年發(fā)展起來的奧-貝球鐵(ADI)，具有很好的強(qiáng)韌性組合，是一種很好的耐磨材料。但在沖擊磨損場(chǎng)合，ADI中的石墨不起作用。另外，ADI中基體的含碳量基本固定，調(diào)整困難。
本發(fā)明的目的是研究一種新的高硅耐磨鑄鋼，使其能夠在沖擊磨損條件下工作，比高錳鋼具有更高的初始硬度，在中、小沖擊負(fù)載的磨損條件下仍有好的耐磨性；比奧-貝球鐵具有更高的耐磨性和強(qiáng)韌性，適用面更大；比低合金鋼少用合金元素，簡(jiǎn)化熱處理，降低成本，且提高耐磨性。
本發(fā)明研制的高硅耐磨鑄鋼的成份配方如下C Si Mn P S Mo0.6～1.21.8～3.0 0.4～0.6＜0.04 ＜0.040.2～0.5其制備工藝如下1．熔鑄工藝可以采用工頻、中頻感應(yīng)電爐或電弧爐熔煉，原材料為碳鋼下腳料，也可采用硅鋼下腳料，用廢電極石墨及其它增碳劑增碳，硅鐵合金或SiC增硅，鋁合金合金化。熔煉工藝與一般碳鋼同，但夾雜物要嚴(yán)格控制；2、用上述熔融鋼水澆鑄成品工件；
3、對(duì)澆鑄工件進(jìn)行熱處理以≤100℃/小時(shí)速度加熱，在900+20℃下奧氏體化，保溫時(shí)間1～3小時(shí)(每2.5cm壁厚1小時(shí))，然后在鹽浴爐(KON350％+NaON350％)中淬火，淬火溫度為280～400℃，時(shí)間0.5～1.5小時(shí)。
在我國(guó)大量使用的中、小型球磨機(jī)襯板，挖掘機(jī)斗齒、破碎機(jī)錘頭、鐵路清篩機(jī)扒鏈等零件上應(yīng)用，新鋼種應(yīng)實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)行材料使用壽命提高，生產(chǎn)成本降低的目的。
下面介紹本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1:PC200、PC220等挖掘機(jī)斗齒(中頻爐熔煉，熔模鑄造，齒重4～6kg)材料C0.7；Si2.3～2.7；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
熱處理900±10℃奧氏體化，320℃等溫淬火1小時(shí)。
效果斗齒使用壽命比原35CrMo斗齒提高約50％，比45#碳鋼斗齒提高2倍以上，生產(chǎn)成本比35CrMo低，比45#碳鋼略高。
實(shí)施例2錘擊式破碎機(jī)錘頭(中頻爐熔煉，砂鑄，錘頭重6～10kg)材料C0.9～1.0；Si2.2～2.5；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
熱處理900±10℃奧氏體化，360℃等溫淬火1.5小時(shí)。
效果錘頭使用壽命比原高錳鋼錘頭提高1倍以上。
實(shí)施例3鐵路清篩機(jī)扒鏈(中頻爐熔煉，砂鑄，鏈重7～12kg)材料C0.8～1.0；Si2.0～2.2；Mn0.4～0.6；P、S＜0.04；Mo0.20～0.30。
熱處理900±10℃奧氏體化，280～300℃等溫淬火1小時(shí)。
效果扒鏈?zhǔn)褂脡勖仍咤i鋼扒鏈提高1倍以上。
權(quán)利要求
1.一種高硅耐磨鑄鋼，其特征在于，其成份配方如下C Si Mn P S Mo0.6～1.21.8～3.00.4～0.6＜0.04＜0.040.2～0.5其制備工藝如下(1)熔鑄工藝采用工頻、中頻感應(yīng)電爐或電弧爐熔煉，以碳鋼下腳料或硅鋼下腳料為原料，用廢電極石墨及其它增碳劑增碳，硅鐵合金或SiC增硅，鉬合金合金化，控制鋼水的成分；(2)、用上述熔融鋼水澆鑄成品工件；(3)、對(duì)澆鑄工件進(jìn)行熱處理以≤100℃/小時(shí)速度加熱，在900±20℃下奧氏體化，保溫時(shí)間1～3小時(shí)(每2.5cm壁厚1小時(shí))，然后在鹽浴爐(KON350％+NaON350％)中淬火，淬火溫度為280～400℃，時(shí)間0.5～1.5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高硅耐磨鑄鋼,以碳鋼下腳料或硅鋼下腳料為原料,用廢電極石墨及其它增碳劑增碳,硅鐵合金或SiC增硅,鉬合金合金化,控制鋼水的成分;對(duì)澆鑄工件進(jìn)行熱處理。本耐磨鑄鋼能夠在沖擊磨損條件下工作,比高錳鋼具有更高的初始硬度,在中、小沖擊負(fù)載的磨損條件下仍有好的耐磨性;比奧—貝球鐵具有更高的耐磨性和強(qiáng)韌性,適用面更大;比低合金鋼少用合金元素,簡(jiǎn)化熱處理,降低成本,且提高耐磨性。
文檔編號(hào)C22C38/12GK1232884SQ9910570
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1999年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者李言祥 申請(qǐng)人:清華大學(xué)