CN103627991A - 一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 - Google Patents
一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103627991A CN103627991A CN201310555458.9A CN201310555458A CN103627991A CN 103627991 A CN103627991 A CN 103627991A CN 201310555458 A CN201310555458 A CN 201310555458A CN 103627991 A CN103627991 A CN 103627991A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speed
- insulation
- warming
- iron
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
一种防断裂合金钢锤头材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳2.2-2.5、硅1.7-1.9、锰2.5-2.8、铜1.2-1.5、铬2.7-3.1、钼4.4-4.6、钒0.6-0.8、钛1.5-1.6、硼0.7-0.9、镁1.0-1.2、Zr0.15-0.25、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。本发明含有硼、钼、铬、钛多种合金元素，具有高的硬度和耐磨性，还具有较好的韧性，本发明适用于中型破碎机，用于破碎高硬度的矿石，不易断裂。本发明使用部分废铁作为原料，并经过二次精炼，合理控制铸后热处理温度，分批投放原料，使合金品质更稳定均一，提高综合力学性能。本发明精炼剂用于铸造，明显提高成品率。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨金属材料领域，尤其涉及一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法。
背景技术
锤头材料的种类很多，最常用的是高锰钢，最初是因其硬度和耐磨性都比较高，但是现在人们发现其实不然，有些场合高锰钢锤头并不耐磨，使用寿命短，究其原因，是高锰钢要在大的冲击力的情况下才能产生高硬度的表面硬化层，而冲击力小的情况下不耐磨；还有中锰钢锤头，因其有较高的硬度和韧性，在冲击力不太大的情况下较耐用，且有磁性；高铬铸铁锤头有优良的耐磨性，但是韧性较差，易发生脆性断裂。各种材料均不能达到最理想的效果，因此寻求合理的材料,开发简单实用的工艺，在保证使用要求的前提下节省资源和能源，已成为耐磨材料领域的热点和难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法，该合金材料具有强度高，耐磨性好、不易断裂的优点。
本发明的技术方案如下：
一种防断裂合金钢锤头材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳2.2-2.5、硅1.7-1.9、锰2.5-2.8、铜1.2-1.5、铬2.7-3.1、钼4.4-4.6、钒0.6-0.8、钛1.5-1.6、硼0.7-0.9、镁1.0-1.2、Zr0.15-0.25、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。
所述的防断裂合金钢锤头材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备生铁与废铁按1：0.5-1.5比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）铜、锰、镁；（2）钼、硼、Zr；（3）硅、钒；（4）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-25分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以180-190℃/小时速率升温至500-510℃，保温60-70分钟，再以180-190℃/小时速率升温至700-710℃，再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，再以210-220℃/小时速率升温至940-950℃，保温3-4小时；再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，保温50-60分钟，再以160-170℃/小时速率降温至500-510℃，保温50-60分钟；再以160-170℃/小时速率降温至200-220℃，保温2-3小时；再以200-210℃/小时速率升温至340-350℃，保温30-40分钟，再以200-210℃/小时速率升温至530-540℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3-4、粘土20-24、明矾5-6、铁矿渣粉1-2、碳化硅4-5、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氯化钾2-3、氟化钙4-5；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
本发明的有益效果
本发明含有硼、钼、铬、钛多种合金元素，具有高的硬度和耐磨性，还具有较好的韧性，本发明适用于中型破碎机，用于破碎高硬度的矿石，不易断裂。本发明使用部分废铁作为原料，并经过二次精炼，合理控制铸后热处理温度，分批投放原料，使合金品质更稳定均一，提高综合力学性能。本发明精炼剂用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。
具体实施方式
一种防断裂合金钢锤头材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳2.2-2.5、硅1.7-1.9、锰2.5-2.8、铜1.2-1.5、铬2.7-3.1、钼4.4-4.6、钒0.6-0.8、钛1.5-1.6、硼0.7-0.9、镁1.0-1.2、Zr0.15-0.25、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。
所述的防断裂合金钢锤头材料的生产方法如下：
（1）、准备生铁与废铁按1：1比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）铜、锰、镁；（2）钼、硼、Zr；（3）硅、钒；（4）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以185℃/小时速率升温至505℃，保温65分钟，再以185℃/小时速率升温至705℃，再以165℃/小时速率降温至605℃，再以215℃/小时速率升温至945℃，保温3.5小时；再以165℃/小时速率降温至605℃，保温55分钟，再以165℃/小时速率降温至505℃，保温55分钟；再以165℃/小时速率降温至210℃，保温2.6小时；再以205℃/小时速率升温至345℃，保温35分钟，再以205℃/小时速率升温至535℃，保温2.5小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成：工具钢粉3.5、粘土23、明矾5.5、铁矿渣粉1.5、碳化硅4.5、氢氧化铝9、玉石粉3.5、蒙脱石1.5、氯化钾2.5、氟化钙4.5；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成160目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2.5%的硅烷偶联剂KH-550、1.5%的纳米碳粉，混合均匀后，在13Mpa下压制成坯，然后，在920℃下煅烧3.5小时，冷却后，再粉碎成210目粉末，即得。
本发明的防断裂合金钢锤头材料的机械性能为：拉伸强度1371MPa，屈服强度965MPa，延伸率12.3％，断面收缩率22％，冲击吸收功49J，冲击韧性59J/cm2，硬度279HB。
Claims (4)
1.一种防断裂合金钢锤头材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳2.2-2.5、硅1.7-1.9、锰2.5-2.8、铜1.2-1.5、铬2.7-3.1、钼4.4-4.6、钒0.6-0.8、钛1.5-1.6、硼0.7-0.9、镁1.0-1.2、Zr0.15-0.25、S≤0.05、P≤0.05、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的防断裂合金钢锤头材料的生产方法，其特征在于：
（1）、准备生铁与废铁按1：0.5-1.5比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）铜、锰、镁；（2）钼、硼、Zr；（3）硅、钒；（4）其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-25分钟，投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的防断裂合金钢锤头材料的生产方法，其特征在于：所述的铸后热处理是：先由室温以180-190℃/小时速率升温至500-510℃，保温60-70分钟，再以180-190℃/小时速率升温至700-710℃，再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，再以210-220℃/小时速率升温至940-950℃，保温3-4小时；再以160-170℃/小时速率降温至600-610℃，保温50-60分钟，再以160-170℃/小时速率降温至500-510℃，保温50-60分钟；再以160-170℃/小时速率降温至200-220℃，保温2-3小时；再以200-210℃/小时速率升温至340-350℃，保温30-40分钟，再以200-210℃/小时速率升温至530-540℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
4.根据权利要求2所述的防断裂合金钢锤头材料的生产方法，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3-4、粘土20-24、明矾5-6、铁矿渣粉1-2、碳化硅4-5、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、氯化钾2-3、氟化钙4-5；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310555458.9A CN103627991A (zh) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310555458.9A CN103627991A (zh) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103627991A true CN103627991A (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=50209435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310555458.9A Pending CN103627991A (zh) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | 一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103627991A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104073740A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-10-01 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种合金钢材料及其制备方法 |
| CN104213021A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-17 | 安徽荣达阀门有限公司 | 一种耐磨高碳钢泵阀材料及其制备方法 |
| CN105252215A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-20 | 安徽创业机电设备有限公司 | 一种锤子耐磨手柄及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102021484A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-20 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解打壳锤头用材料 |
-
2013
- 2013-11-11 CN CN201310555458.9A patent/CN103627991A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102021484A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-20 | 中国铝业股份有限公司 | 一种铝电解打壳锤头用材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 饶启昌 等: "《耐磨材料热处理问题的探讨》", 《水利电力机械》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104073740A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-10-01 | 铜陵市明诚铸造有限责任公司 | 一种合金钢材料及其制备方法 |
| CN104213021A (zh) * | 2014-08-05 | 2014-12-17 | 安徽荣达阀门有限公司 | 一种耐磨高碳钢泵阀材料及其制备方法 |
| CN105252215A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-20 | 安徽创业机电设备有限公司 | 一种锤子耐磨手柄及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103627993A (zh) | 一种小型粉碎机用合金钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103667916B (zh) | 一种高硬度合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103602911A (zh) | 一种耐高温耐磨合金钢衬板材料及其制备方法 | |
| CN103614658A (zh) | 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法 | |
| CN103667981B (zh) | 一种用于球磨机衬板的合金钢材料 | |
| CN103627982A (zh) | 一种高硼强耐磨锤头用合金材料及其制备方法 | |
| CN103627991A (zh) | 一种防断裂合金钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103882340A (zh) | 一种稀土合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103614659A (zh) | 一种内燃机用奥氏体合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103628000A (zh) | 一种含钨矿山锤头用合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103614633A (zh) | 一种高热强合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103667999A (zh) | 一种矿用破碎锤用耐磨合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103627997A (zh) | 一种高钨高碳钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103627981A (zh) | 一种破碎机锤头用合金材料及其制备方法 | |
| CN103627965A (zh) | 一种高硬度的合金钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103667917A (zh) | 一种耐高温低碳钢材料及其制备方法 | |
| CN103627994A (zh) | 一种耐腐蚀高铬钢矿山用锤头材料及其制备方法 | |
| CN104073733A (zh) | 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103614654A (zh) | 一种用于发动机罩的合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103627977A (zh) | 一种梳齿式破碎机锤头用合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103627999A (zh) | 一种矿山用中锰钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103627975A (zh) | 一种高铬合金钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103627987A (zh) | 一种磁性耐腐蚀锤头用合金钢材料及其制备方法 | |
| CN103627992A (zh) | 一种耐磨中锰钢锤头材料及其制备方法 | |
| CN103627986A (zh) | 一种制砂机锤头用合金钢材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140312 |