CN1034678C - 一种低合金耐磨钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种广泛应用于矿山、煤碳、建材等工业领域中小型球磨机干磨衬板、隔仓板，破碎机齿板，锤头、板锤，护板等工件的低合金耐磨钢，其特征在于其材质的化学成分及含量(重量%)为C 0.5-0.6，Si 0.9-1.2，Mn 1.4-1.7，Cr 1.35-1.6，Mo 0.3-0.5，V 0.05-0.10，Ti 0.03-0.06，RE 0.02-0.04，S·P＜0.04，用此配方冶炼的低合金耐磨钢浇铸上述工件，使用寿命比高锰钢提高一倍多。
Description
本发明涉及一种广泛应用于矿山、煤碳、建材等工业领域的中小型球磨机干磨的衬板、隔仓板、破碎机齿板、锤头、板锤，护板等工件的低合金耐磨钢。
目前，国内主要采用高锰钢制作这些工件，高锰钢是应用较早的一种耐磨合金钢，绝大部分作为铸件，高锰钢铸件必须经过热处理一一水韧化处理后使用，水韧化处理后硬度为HB＝179-229，其组织为单一奥氏体组织，高锰钢在受到强烈冲击力作用后，钢会产生加工硬化现象，硬化后HB＝450-550，加工硬化只是表面3-6毫米的深度内产生，这就是高锰钢耐磨原因所在。且由于高锰钢是单一奥氏体组织，所以具有优异的冲击韧性。
但对于中小型球磨机，由于磨机直径较小，冲击力不大，高锰钢不易形成加工硬化层。
本发明的目的就是根据机械冲击力不大的工况条件要求，研究出一种强韧性配合较为适合的低合金耐磨钢。
本发明所述的低合金耐磨钢，其化学成份及含量如下：(重量百分比)
C 0.5-0.6
Si 0.9-1.2
Mn 1.4-1.7
S·P ＜0.04
Cr 1.35-1.6
Mo 0.3-0.5
V 0.05-0.10
Ti 0.06-0.03
RE 0.02-0.04
其余为Fe
(1)碳：含碳量是影响钢铁材料性能的关键，材质处理后的最大淬硬硬度主要取决于含碳量，含碳过高有淬裂的危险。故本发明根据工况条件选择含碳量为0.5-0.6％。
(2)锰：在给定的含碳量下，增加淬透性最便宜的方法就是增大锰含量。锰显著地降低钢的Ar1温度和奥氏体(A)的分解速度，显著地降低钢的临界淬火速度，但锰也不能过高，锰含量过高将增加淬火后的残余奥氏体量(RA)。本发明锰含量控制在1.4-1.70％。
(3)硅：硅的加入也能提高淬透性并使第一步回火脆性温度增高，硅对奥氏体(A)晶粒长大有阻碍作用，可抵消加铬和锰所带来的副作用，但硅过高易产生淬火裂纹，故硅含量选择在0.9-1.2％。
(4)铬：加入铬可提高本材质的淬透性，增强抗腐蚀能力，增强回火抗力和耐磨性。但过量的铬易析出针状马氏体，促进钢的回火脆性及热敏感性。为此，将铬限制在1.35-1.6％。
(5)钼：是一种有效的强化物，它能显著地抑制贝氏体和铁素体的转变，在经淬火和回火的低合金耐磨钢中，钼能细化晶粒、增加淬透性和减少对回火脆性的敏感性。可增加材质抗腐蚀能力。同时加入Cr和Mo易得到板条状马氏体，可提高本材质的综合机械性能。但钼量若过多，易析出针状马氏体，且钼成本很高。故将钼控制在0.3-0.5％。
(6)钒：主要是细化组织，细化晶粒，提高钢的强度和韧性，形成弥散碳化物，提高耐磨性，但钒量不宜过高，过高则反而降低韧性，所以本方案控制在0.10-0.05％。
(7)稀土：主要作用是净化钢液、有良好的脱氧、脱硫作用，细化铸态组织和改善碳化物分布，但稀土不能过量加入，故本方案控制在0.02-0.04％。
(8)磷、硫含量越低越好。
(9)钛：是有极强亲和力元素，加入少量钛可净化钢液，并细化组织和钢的晶粒，本发明将钛的加入量控制在0.03-0.06％。
用本发明钢种制作的1830×6120球磨机隔仓板实际上机与高锰钢对比实验结果：原高锰钢隔仓板使用寿命为215天，本发明钢种制作的隔仓板使用寿命为463.5天，比高锰钢使用寿命提高1倍以上。
本钢种主要适合于制作中小型球磨机(干磨)(3.2米以下)的衬板，隔仓板等工件，亦可制作破碎机齿板，锤头，板锤，护板等工件。
实施例1冶炼设备为1吨中频炉，
入炉料为：
(1)A3废钢，厚度＞5mm，无严重锈蚀，
(2)高碳铬铁、中碳铬铁
(3)钼-铁
(4)钒-铁
(5)钛-铁(Ti27-25)
(6)稀土硅铁(RE30％)
(7)Fe-Si、Fe-Mn、Al条等。
入料化学成份及含量按下列比例配比：(重量百分比)
C：0.51％；Si：1.0％；Mn：1.6％；Cr：1.42％；Mo：0.35％；V：0.08％；Ti：0.03％；RE：0.025％；S＜0.03；P＜0.024
冶炼温度≈1480℃
出钢温度＝1600-1620℃
用此钢水在1550-1560℃浇铸1830×6120球磨机隔仓板，使用寿命为463.5，
机械性能如下：
HRC＝52
αk＝28J/cm2，
δb＝1230MPa
金相组织为：回火马氏体+少量残余奥氏体。
实施例2
用实施例1的方法冶炼此钢，入料化学成份及含量按下列比例配比(重量百分比)
C：0.57；Si：0.9；Mn：1.4；Cr：1.35；Mo：0.3；V：0.05；Ti：0.05；RE：0.02；S＜0.02；P＜0.02
冶炼温度在1480℃
出钢温度在1600-1620℃
用此钢水在1550-1560℃下浇铸中小型球磨机(干磨)的衬板，使用寿命460天。
机械性能：
HRC＝50
αk＝28J/cm2
金相组织为：M-R
实施例3
用实施例1的方法冶炼此钢，入料化学成份及含量按下例比例配比(重量百分比)：
C：0.6；Si：1.2；Mn：1.7；Cr：1.6；Mo：0.5；V：0.1；Ti：0.06；RE：0.04；S＜0.0 25；P＜0.03
用此冶炼的钢水浇铸破碎机齿板，锤头，板锤，护板等部件，使用寿命比高锰钢材质提高了1倍。
机械性能：
HRC＝54
αk＝28J/cm2
金相组织为：M-R
Claims (1)
1.一种低合金耐磨钢，其特征在于：其材质化学成份及含量如下：(重量百分比)
C 0.5-0.6
Si 0.9-1.2
Mn 1.4-1.7
Cr 1.35-1.6
Ti 0.06-0.03
Mo 0.3-0.5
V 0.05-0.10
RE 0.02-0.04
S ＜0.04
P ＜0.04其余为Fe。
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| CN 95103149 CN1034678C (zh) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 一种低合金耐磨钢 |
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