CN103981435A - 一种超强度耐磨合金 - Google Patents

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张向阳
张玉珍
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Abstract

一种超强度耐磨合金，涉及一种耐磨合金及其生产方法技术领域，该配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳0.2％～3.5％、硅0.6％～1.6％、锰0.8％～1.2％、磷≤0.04％、硫≤0.04％。本发明的工艺简单、耐磨性能好、使用寿命长、生产成本低，且本发明技术成熟，安全可靠，应用前景广阔。

Description

一种超强度耐磨合金
技术领域
本发明涉及一种耐磨合金及其生产方法技术领域，尤其涉及一种超强度耐磨合金。 
背景技术
磨损是许多工业部门普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因，同时其也消耗了大量的能源和材料。由耐磨合金铸钢制造的各种工程挖掘和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板，由于处于高强度、恶劣气候等工作条件，其磨损情况更加严重。目前，国内外通用的耐磨材料仍以钢铁为主，主要包括高锰钢、合金百白铸铁以及中、低耐磨合金钢。高锰钢在我国耐磨材料中仍占主导地位，引入我国已有百年历史，现在已不适应我国工业发展的需要。以上三类耐磨材料产品在不同磨损工况条件下要么硬度不足、要么韧性较差、要么质量不稳定，均非理想耐磨材料，且它们的生产成本比较高。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种以锰、硅、碳为主要原料制得具有耐磨性能好、使用寿命长、生产成本低的超强度耐磨合金。
为解决上述问题，本发明所述的一种超强度耐磨合金，该配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳0.2%～3.5%、硅0.6%～1.6%、锰0.8%～1.2%、磷≤0.04%、硫≤0.04%。一种超强度耐磨合金制备的工艺方法步骤如下： 
（1）合金熔炼：将原料按照配比加入电炉，将温度升高至1350℃~1650℃，出炉温度为1420℃~1480℃；
（2）炉内脱氧：往炉渣中加入碳粉；
（3）一次变质处理：向合金水中加入稀土，铜等5种低熔点金属进行预处理；
（4）扒渣出炉，然后进行二元多次变质处理，加入适量稀土，细化晶粒，净化晶界；
（5）浇注成型；
（6）热处理：将合金置于温度控制在860℃~920℃的淬火炉中保温3小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至300℃；将合金置于温度为220℃~350℃的回火炉中保温3~4小时后取出空冷。
（7）检验，成品入库。
本发明具有以下优点：本发明的工艺简单、耐磨性能好、使用寿命长、生产成本低，且本发明技术成熟，安全可靠，应用前景广阔。 
具体实施方式
实施例1
该配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳0.2%、硅0.6%、锰0.8%、磷0.01%、硫0.01%。一种超强度耐磨合金制备的工艺方法步骤如下：（1）合金熔炼：将原料按照配比加入电炉，将温度升高至1350℃，出炉温度为1420℃；（2）炉内脱氧：往炉渣中加入碳粉；（3）一次变质处理：向合金水中加入稀土，铜等5种低熔点金属进行预处理；（4）扒渣出炉，然后进行二元多次变质处理，加入适量稀土，细化晶粒，净化晶界；（5）浇注成型；（6）热处理：将合金置于温度控制在860℃~920℃的淬火炉中保温3小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至300℃；将合金置于温度为220℃~350℃的回火炉中保温3~4小时后取出空冷。（7）检验，成品入库。
专家测试人员，按国家有关产品检测规定，对超强度耐磨合金进行了实测，测试结果如下：
硬度平均值：61.7HRC
冲击值：3.25J／cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度21mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度3mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
实施例2
该配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳1.85%、硅1.1%、锰1%、磷0.02%、硫0.02%。一种超强度耐磨合金制备的工艺方法步骤如下：（1）合金熔炼：将原料按照配比加入电炉，将温度升高至1500℃，出炉温度为1450℃；（2）炉内脱氧：往炉渣中加入碳粉；（3）一次变质处理：向合金水中加入稀土，铜等5种低熔点金属进行预处理；（4）扒渣出炉，然后进行二元多次变质处理，加入适量稀土，细化晶粒，净化晶界；（5）浇注成型；（6）热处理：将合金置于温度控制在860℃~920℃的淬火炉中保温3小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至300℃；将合金置于温度为220℃~350℃的回火炉中保温3~4小时后取出空冷。（7）检验，成品入库。
专家测试人员，按国家有关产品检测规定，对超强度耐磨合金进行了实测，测试结果如下：
硬度平均值：63.7HRC
冲击值：3.25J／cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度19mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度2mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
实施例3
该配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳3.5%、硅1.6%、锰1.2%、磷0.04%、硫0.04%。一种超强度耐磨合金制备的工艺方法步骤如下：（1）合金熔炼：将原料按照配比加入电炉，将温度升高至1650℃，出炉温度为1480℃；（2）炉内脱氧：往炉渣中加入碳粉；（3）一次变质处理：向合金水中加入稀土，铜等5种低熔点金属进行预处理；（4）扒渣出炉，然后进行二元多次变质处理，加入适量稀土，细化晶粒，净化晶界；（5）浇注成型；（6）热处理：将合金置于温度控制在860℃~920℃的淬火炉中保温3小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至300℃；将合金置于温度为220℃~350℃的回火炉中保温3~4小时后取出空冷。（7）检验，成品入库。
专家测试人员，按国家有关产品检测规定，对超强度耐磨合金进行了实测，测试结果如下：
硬度平均值：61.2HRC
冲击值：3.20J／cm2
超强度耐磨合金表面磨损量：最深度17mm
超强度耐磨合金表面磨损量：最浅度2mm
超强度耐磨合金在运行中无脱落、掉边、断裂现象，表面磨损均匀，实测数据均达到技术标准。
上述三个实施例描述了一种超强度耐磨合金的典型实施例的良好耐磨性能。

Claims (2)

1.一种超强度耐磨合金，其特征在于:所述配方是由以下化学成分组成：碳、硅、锰、磷和硫，其中的化学成分以重量百分比计为：碳0.2%～3.5%、硅0.6%～1.6%、锰0.8%～1.2%、磷≤0.04%、硫≤0.04%。
2.根据权利要求1所述的一种超强度耐磨合金，其特征在于：一种超强度耐磨合金制备的工艺方法步骤如下： 
（1）合金熔炼：将原料按照配比加入电炉，将温度升高至1350℃~1650℃，出炉温度为1420℃~1480℃；
（2）炉内脱氧：往炉渣中加入碳粉；
（3）一次变质处理：向合金水中加入稀土，铜等5种低熔点金属进行预处理；
（4）扒渣出炉，然后进行二元多次变质处理，加入适量稀土，细化晶粒，净化晶界；
（5）浇注成型；
（6）热处理：将合金置于温度控制在860℃~920℃的淬火炉中保温3小时候后取出淬火，冷却介质为水溶性淬火液，将合金冷却至300℃；将合金置于温度为220℃~350℃的回火炉中保温3~4小时后取出空冷；
（7）检验，成品入库。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105401099A (zh) * 2015-11-10 2016-03-16 太仓捷公精密金属材料有限公司 一种热作模具钢材料
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103215509A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 河南理工大学 煤矿用ZG30MnSiCu铸钢及其热处理工艺

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