CN102517505A - 一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢 - Google Patents

一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，其所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.32-0.41；Si：0.22-0.23；Mn：0.46-0.62；Cr：0.99-1.03；Mo：0.49-0.54；B：0.0024-0.0040，所述铸钢在900℃奥氏体化后空冷，再在220℃低温回火，其抗拉强度≥2020MPa，硬度：51-54HRC，延伸率≥5.2%，无缺口冲击韧性：80-160J/cm2，所述铸钢可用于制造各种矿山、建材、发电等行业的粉碎于制粉设备的耐磨件，如洗煤机齿板、齿棍、冲击锤等产品，以及上述行业中所使用的各种大口径传输耐磨管。

Description

一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢
技术领域
本发明涉及一种耐磨铸钢，尤其是一种低合金Mn系贝氏体铸钢。
背景技术
常用的金属耐磨材料主要有高锰钢、中锰钢、低合金钢、普通白口铸铁、低铬铸铁和高铬铸铁。其中，高锰钢是金属耐磨材料中最典型的一种，奥氏体高锰钢具有很高塑性、韧性，在强烈冲击的工况条件下具有很高的抗磨料磨损特性，被广泛应用于制造矿山、建材、冶金等机械中的耐磨件。但是，在中低强度冲击载荷作用下，奥氏体锰钢不能得到加工硬化，良好的耐磨性得不到发挥。此外，高锰钢的屈服强度很低，还容易发生塑性变形。这使得部件在服役一段时间后有严重变形，导致设备损伤和部件拆除困难。普通白口铸铁虽然具有较高的硬度、工艺简单、成本低等特点，但是，其冲击韧性低，只能应用于一些无冲击工况的耐磨件上。铬系耐磨铸铁分为低铬铸铁和高铬铸铁。由于低铬铸铁的价格比较低廉，根据其性能特点，通常用于冲击载荷较小的磨料磨损工况，如球磨机磨球和破碎机辊套等。高铬铸铁具有高硬度和高耐磨性能，但缺点是合金成本高，冲击韧性低，使用受到一定限制。
对于制造各种矿山、建材、发电等行业的粉碎于制粉设备的耐磨件，如洗煤机齿板、齿棍、冲击锤等产品，以及上述行业对各种大口径传输耐磨管，市场用量十分巨大，最大程度延长使用寿命和降低生产成本成为相关企业共同面对的重大课题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种低成本高耐磨长寿命低合金Mn系贝氏体铸钢。
为解决上述问题，本发明的技术方案是为：所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.32-0.41；Si：0.22-0.23；Mn：0.46-0.62；Cr：0.99-1.03；Mo：0.49-0.54；B：0.0024-0.0040。
所述的低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，在900℃奥氏体化后空冷，再在220℃低温回火后，其室温力学性能为：抗拉强度≥2020MPa，硬度：51-54HRC，延伸率≥5.2%，无缺口冲击韧性：80-160J/cm2。
本发明的有益效果：
本发明所述低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，具有很强的淬透性能，能满足大型铸件对淬透性的要求，且工艺简单，强韧性好，成本低，可大量应用于矿山、建材、发电等行业的粉碎于制粉设备的耐磨件及各种大口径传输耐磨管领域。
具体实施方式
本发明提供一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，其所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.32-0.41；Si：0.22-0.23；Mn：0.46-0.62；Cr：0.99-1.03；Mo：0.49-0.54；B：0.0024-0.0040。其中，各合金所具有的主要功能为：
碳（C）：一定量的碳保证钢的强度、淬硬性和淬透性；
硅（Si）：强化铁素体，提高抗拉强度和屈服强度，提高耐热性和耐蚀性，降低塑性和韧性；
锰（Mn）：主要用于推迟亚共析铁素体转变，减小贝氏体临界冷却速度，提高形成贝氏体的能力，增加贝氏体淬透性；同时可以细化晶粒，提高铁素体基体的强度，从而保证优良的强韧性配合；
铬（Cr）：降低钢的导热性，提高钢的耐磨性；
钼（Mo）：强化铁素体，提高高温性能，改善脆性；
硼（B）：硼元素可提高铸钢淬透性。
 本发明的低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，其室温力学性能为：抗拉强度≥2020MPa，硬度：51-54HRC，延伸率≥5.2%，无缺口冲击韧性：80-160J/cm2。
通过上述合金技术方案的揭示可见，本发明中合金钢具有很强的淬透性能，能满足大型铸件对淬透性的要求，且工艺简单，强韧性好，成本低，可大量应用于矿山、建材、发电等行业的粉碎于制粉设备的耐磨件及各种大口径传输耐磨管领域。
本发明所揭示的实施例，将通过权利要求得到体现和保护，任何根据本发明中所得到的启示，均落入本发明所保护的范围之中。

Claims (3)

1.一种低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，其特征在于，其所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.32-0.41；Si：0.22-0.23；Mn：0.46-0.62；Cr：0.99-1.03；Mo：0.49-0.54；B：0.0024-0.0040。
2.根据权利要求1所述的低合金Mn系贝氏体耐磨铸钢，其特征在于：经热处理后，其室温力学性能为：抗拉强度≥2020MPa，硬度：51-54HRC，延伸率≥5.2％，无缺口冲击韧性：80-160J/cm2。
3.根据权利要求2所述的含Cr、Ni低合金低温铸钢，其特征在于：所述热处理工艺过程为：所述铸钢在900℃奥氏体化后空冷，再在220℃低温回火。
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