CN100999801A

CN100999801A - 耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料

Info

Publication number: CN100999801A
Application number: CNA2007100005630A
Authority: CN
Inventors: 侯贵敏; 侯玉峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2007-07-18

Abstract

本发明涉及一种耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料及制备方法。采用废钢在冶炼时加入铬铁、钨铁、钒铁、硒合金、重稀土等，冶炼浇注而成一种耐热自润滑的减磨合金铸件。其化学组分包括C、Si、Mn、Cr、W、Se、V、Dr、Si－Ba、P，余量为铁或废钢。本发明适合于冶金行业使用，无需添加润滑油脂。利用本发明生产铸造的各种合金铸件，具有减磨性好，不易磨损，强度高，韧性好，抗咬合，耐高温，应用面广等特点。在其中加入的硒成分，与各种金属元素生成硒化物时，即形成固体润滑剂，组成具有良好的抗粘着及抗咬合耐磨损的钢基自润滑复合材料。

Description

耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料

技术领域

本发明涉及耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料，以及这种材料的制备方法。

背景技术

现有技术冶金行业的部分机械设备中，输送滚道的环境温度高。比如，炼钢厂连铸机的切前滚道，所用的滚动轴承、铜套铜瓦，由于环境温度高，水及氧化铁屑多，加之高温和水的作用，使润滑油脂流失，起不到润滑作用，致使滚动轴承的使用寿命缩短，使用时间仅一个月左右，有的甚至仅使用一周。轴承失效后，造成滚道卡死，不能正常运转，严重影响连铸坯的表面质量，而且抢修既费时又费力，并使检修费用大大提高。

发明内容

本发明的目的，在于克服现有技术中的上述不足，提供一种耐热耐磨自润滑减磨合金铸钢材料，及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料，其化学组分以及各组分的质量百分数计如下：

0.40-1.20％C，0.35-0.95％Si，0.45-0.80％Mn，1.50-4.50％Cr，2.00-5.00％W，3-6.5％Se，0.20-0.60％V，0.10-0.40％Dr，0.10-0.40％Si-Ba，0.05％P，余量为铁或废钢。

选取配料，采用中频感应电炉冶炼。在对于合金铸件进行热处理时，其操作条件步骤如下：浇注成型后放入300℃的电热炉内，升温至600℃保温2小时；温度下降后，于每小时＜100℃的温度升到820℃±10℃，保温7-9小时，然后再以每小时＝50℃的温度冷却15小时后，在小于250℃的炉温下出炉，供机加工用。

本发明提供了一种适合于冶金行业使用的无需添加润滑油脂的耐高温、耐磨损，可取代滚动轴承及轴套轴瓦的自润滑合金铸钢材料。利用本发明生产铸造的各种合金铸件，具有减磨性好，不易磨损，强度高，韧性好，抗咬合，耐高温，应用面广等特点。在其中加入的硒合金，因其性能活泼，单原子状态状态存在于钢液中，与各种金属元素生成硒化物时，即形成固体润滑剂，组成具有良好的抗黏着及抗咬合耐磨损的钢基自润滑复合材料。

具体实施方式

本发明耐热耐磨自润滑减磨合金铸钢材料制备方法的具体操作步骤如下：

首先将10号炼铁生铁加入到中频电炉炉底，启动电炉后，再加入废钢，边加料边熔化；熔化完毕后再脱氧，再在炉中分三次加入钨铁，边熔化中再加入铬铁、锰铁和硅铁。待上述物料全部熔化后，于出炉前5分钟再加入钒铁，并加入铝棒进行终脱氧，出钢温度为1560-1600℃，浇注温度为1500-1520℃。出钢前，将DY-3重稀土和硅钡分成几份，放入浇注包底，然后出钢。即可根据需要，浇注成各种用途的耐热耐磨自润滑减磨合金铸件，取代冶金行业用的现行的各种滚动轴承轴套、轴瓦。

实施例：

1、原料要求：化学成分以质量百分数计

废钢：0.20％，0.30％Si，0.50％Mn，0.40％P，0.50％S

钨铁：70.0％W，0.05％C，10号炼钢生铁

铬铁：65.0％Cr，5.00％C，钒铁：50.0％V

锰铁：60.0％Mn，重稀土：55.0％Dy

硅铁：75.0％Si 硅钡：60.0％Si-Ba

硒合金：60.0％Se 铝：98％Ar

2、设计化学成分

0.70％C，0.35％Si，0.45％Mn，2.00％Cr，2.80％W，3.8％Se，0.35％V，0.03％P

3、装料配方：

总装炉量200千克(含3.00％烧损)，其中：10号炼钢生铁20Kg，废钢149Kg，钨铁8.0Kg，铬铁8.0Kg，硒合金16.5Kg，硅铁1.0Kg，锰铁1.0Kg，钒铁1.0Kg，硼砂1.2Kg，重稀土1.0Kg，硅铝钡0.5Kg。

4、冶炼及铸造

采用250Kg中频感应电炉，首先称取10号炼钢生铁20Kg加入炉底，启动电炉后，再加入149Kg废钢，边加料边熔化，熔化完毕后再脱氧。再称取8.0Kg钨铁，分三次加入，边熔化中再加入硒合金16.5Kg和硼砂1.2Kg；再边熔化边加入铬铁8.0Kg，锰铁1.0Kg和硅铁1.0Kg，待上述物料熔化后，于出炉前5分钟再加入1.0Kg钒铁，并加入铝棒进行终脱氧，出炉温度为1560-1600℃，浇注温度为1500-1520℃。出钢前，将1.0Kg稀土、0.5Kg硅铝钡分成几份放包底，然后出钢。即可根据需要浇注成各种用途的耐热自润滑减磨合金铸件。再放入300℃的电热炉内，升温至600℃保温2小时；然后以每小时＜100℃的温速升到820℃±10℃时，保温7-9小时，然后再以每小时小于50℃的温度下出炉供机加工用。利用本发明生产制造的合金铸件，具有耐高温(680℃)，耐磨损，自润滑，抗咬合，抗冲击，抗粉尘，不需另加润滑油等优点。经过权威部门的检测：

抗拉强度：400-500MPa

抗变强度：700-850MPa

转数：20-380r/min

抗压强度：大于700MPa

硬度：HB90-400(可调)

冲击值：ak1020j/平方厘米(10×10×55无缺口试块)

干摩擦系数：f 0.10左右

其使用寿命是滚动轴承及铜套、铜瓦的3-10倍。

经唐山钢铁公司第一炼钢厂、石家庄钢铁公司炼钢厂、轧钢厂、承德新新钒钛公司炼钢厂、带钢厂、邢台德龙炼钢厂试用后，反应良好。降低了工人的劳动强度，减少了备件费用，经济效益明显。

Claims

1、一种耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料，其特征在于：其化学组分以及各组分的质量百分数计如下：

0.40-1.20％C 0.35-0.95％Si

0.45-0.80％Mn 1.50-4.50％Cr

2.00-5.00％W 3.00-6.50％Se

0.20-0.60％V 0.10-0.40％Dr

0.10-0.40％Si-Ba 0.05％P

余量为铁或废钢。

2、根据权利要求1所述的耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料，其特征在于：在对于合金铸件进行热处理时，其操作条件步骤如下：首先将铸件放入300℃的电热炉内，升温至600℃保温2小时；然后以每小时100℃的升温速度，升到820℃±10℃，保温7-9小时，然后再以每小时50℃的温速，冷却15小时后，在小于250℃的炉温下出炉。

3、根据权利要求1所述的耐热耐磨润滑减磨合金铸钢材料，其特征在于：其制备方法包括，首先将10号炼铁生铁加入到中频电炉炉底，启动电炉后，再加入废钢，边加料边熔化；熔化完毕后再脱氧，再在炉中分三次加入钨铁，边熔化中再加入铬铁、锰铁和硅铁；待上述物料全部熔化后，于出炉前5分钟再加入钒铁，并加入铝棒进行终脱氧，出钢温度为1560-1600℃，浇注温度为1500-1520℃；出钢前，将DY-3重稀土和硅钡分成几份，放入浇注包底，然后出钢；根据需要，浇注成各种用途的耐热耐磨自润滑减磨合金铸件。