CN104264063A - 一种矿用斗齿的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用斗齿的加工方法，通过在钢中加入不同组分的材料进行熔炼，并通过等对钢液进行脱硫处理，并在熔炼过程中分别加入不同的金属元素，然后出钢进行浇筑，并对浇筑的产品进行热处理后，再进行精细加工。本发明的斗齿低碳高速钢基础上，加入硼元素，在保持高速钢具有良好高温红硬性的前提下，还具有优异的抗锌液腐蚀能力。另外，本发明加入了各种的金属元素，能够改善夹杂物形态和分布的作用，有利于提高斗齿的的机械性能，特别是斗齿的强韧性和耐腐蚀性，使得斗齿更能够适应矿井下的环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种斗齿，特别涉及一种矿用斗齿的加工方法。
背景技术
各种类型的矿山、建筑工程装载用的铲车，挖掘机用斗齿或齿唇因长时间接触各类物料，最大单齿受压可达 150-200MPA，底面半与地面磨擦，要求斗齿、齿唇不仅要具有耐磨，抗疲劳的特点，还要具备有良好的韧性及硬度，作为高锰钢的换代工艺普通合金堆焊技术是在 Q235 钢或普通碳素钢工件表面直接堆焊合金焊条或焊丝，基体与耐磨合金分两个层面，耐磨层在长时间受到外来物料冲击磨损，或在热工况下长期热胀冷缩，会使合金层产生疲劳应力造成粒状剥落、开裂。
发明内容
本发明目的是提供一种抗磨蚀强，强度高的矿用斗齿的加工方法。
为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种矿用斗齿的加工方法，所述的斗齿由以下成分组成：
C 0.22%-0.40%， Mn 0.30%-1.2%， Si 0.80%-1.10%， Zr 0.02%-0.12%， Al 0.048%-0.060%， Cr1.7%-2.5% ，Ni 0.35%-1.20% ，V 0.02-0.03% ， Mo 0.5%-2.5% ，B 2.5%-3.3% ，N 0.003-0.01，P <0.035 ，S <0.045，其余为Fe;该斗齿是通过如下步骤制得的：
（1）、采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，钢水熔清后加入Ni，继续升温至1660～1680℃，使Ni含量为0.35%-1.20%；
（2）、当C 的含量在0.22%-0.40%之间时，向钢包出钢；
（3）、步骤（2）的钢水出钢过程中，向钢包中加入石灰进行脱硫，使得钢液中的S <0.045；
（4）、向钢液中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，V，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.30%-1.2%， Si 0.80%-1.10%， Zr0.02%-0.12%， Al 0.048%-0.060%， Cr 1.7%-2.5% ， V 0.02-0.03%；
（5）、在吹惰性气体的情况下，再次对钢液进行加热，再向钢液中加入Mo， B，使钢液中的元素含量控制在Mo 0.20%-1.2% ，B 2.5%-3.3%；
（6）、将钢水送入斗齿模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1625－1640℃；
（7）、浇注0.5～2.0小时后开箱空冷斗齿，并于1100-1200°之间保温3-4小时，得到粗坯；
（8）、将斗齿粗坯经650°-720°的温度下进行去应力退火，然后在200-300℃保温1-3h后炉冷至120-150℃时空冷；
（9）、清理残根、飞边、毛刺，并对粗坯进行抛光处理，即可得到成品。
有益效果：
本发明针对现有矿用斗齿的不足，本发明的斗齿低碳高速钢基础上，加入硼元素，在保持高速钢具有良好高温红硬性的前提下，还具有优异的抗锌液腐蚀能力。另外，本发明加入了各种的金属元素，能够改善夹杂物形态和分布的作用，有利于提高斗齿的的机械性能，特别是斗齿的强韧性和耐腐蚀性，使得斗齿更能够适应矿井下的环境。
具体实施方式：
下面结合具体的实施例，对本发明作进一步地说明；
实施例1：
将矿用斗齿的材料采用500公斤中频感应电炉熔炼，斗齿材料由以下成分组成：
C 0.22%， Mn 0.30%， Si 0.80%， Zr 0.02%， Al 0.048%， Cr1.7%，Ni 0.35% ，V 0.02 ， Mo 0.5%，B 2.5%，N 0.003，P <0.035 ，S <0.045，其余为Fe；熔炼步骤如下：
（1）、采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，钢水熔清后加入Ni，继续升温至1660℃，使Ni含量为0.35%%；
（2）、当C 的含量在0.22%%之间时，向钢包出钢；
（3）、步骤（2）的钢水出钢过程中，向钢包中加入石灰进行脱硫，使得钢液中的S <0.045；
（4）、向钢液中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，V，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.30%， Si 0.80%， Zr0.02%， Al 0.048%， Cr 1.7%， V 0.02；
（5）、在吹惰性气体的情况下，再次对钢液进行加热，再向钢液中加入Mo， B，使钢液中的元素含量控制在Mo 0.20% ，B 2.5%；
（6）、将钢水送入斗齿模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1625℃；
（7）、浇注0.5小时后开箱空冷斗齿，并于1100°之间保温3小时，得到粗坯；
（8）、将斗齿粗坯经650°的温度下进行去应力退火，然后在200℃保温1h后炉冷至120℃时空冷；
（9）、清理残根、飞边、毛刺，并对粗坯进行抛光处理，即可得到成品。
实施例2：
将矿用斗齿的材料采用500公斤中频感应电炉熔炼，斗齿材料由以下成分组成：
C 0.29， Mn 0.8%， Si 0.95%， Zr 0.08%， Al 0.052%， Cr 1.9% ，Ni 0.68% ，V 0.025% ， Mo 1.5% ，B 2.8% ，N 0.007，P <0.035 ，S <0.045，其余为Fe；熔炼步骤如下：
（1）、采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，钢水熔清后加入Ni，继续升温至1670℃，使Ni含量为0.75%
（2）、当C 的含量在0.28之间时，向钢包出钢；
（3）、步骤（2）的钢水出钢过程中，向钢包中加入石灰进行脱硫，使得钢液中的S <0.045；
（4）、向钢液中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，V，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.82%， Si 0.95%， Zr0.08%， Al 0.055%， Cr 1.95% ， V 0.025%；
（5）、在吹惰性气体的情况下，再次对钢液进行加热，再向钢液中加入Mo， B，使钢液中的元素含量控制在Mo 0.8% ，B 2.95%；
（6）、将钢水送入斗齿模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1635℃；
（7）、浇注1小时后开箱空冷斗齿，并于1150°之间保温3.5小时，得到粗坯；
（8）、将斗齿粗坯经690°的温度下进行去应力退火，然后在250℃保温2h后炉冷至130℃时空冷；
（9）、清理残根、飞边、毛刺，并对粗坯进行抛光处理，即可得到成品。
实施例3：
将矿用斗齿的材料采用500公斤中频感应电炉熔炼，斗齿材料由以下成分组成：
C 0.40%， Mn 1.2%， Si1.10%， Zr 0.12%， Al 0.060%， Cr 2.5% ，Ni 1.20% ，V 0.03% ， Mo 2.5% ，B 3.3% ，N 0.01，P <0.035 ，S <0.045，其余为Fe；熔炼步骤如下：
（1）、采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，钢水熔清后加入Ni，继续升温至1670℃，使Ni含量为0.80%；
（2）、当C 的含量在0.28%之间时，向钢包出钢；
（3）、步骤（2）的钢水出钢过程中，向钢包中加入石灰进行脱硫，使得钢液中的S <0.045；
（4）、向钢液中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，V，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 1.2%， Si 1.10%， Zr0.12%， Al0.060%， Cr 2.5% ， V 0.03%；
（5）、在吹惰性气体的情况下，再次对钢液进行加热，再向钢液中加入Mo， B，使钢液中的元素含量控制在Mo 1.2% ，B 3.3%；
（6）、将钢水送入斗齿模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1640℃；
（7）、浇注2.0小时后开箱空冷斗齿，并于1200°之间保温4小时，得到粗坯；
（8）、将斗齿粗坯经720°的温度下进行去应力退火，然后在300℃保温3h后炉冷至150℃时空冷；
（9）、清理残根、飞边、毛刺，并对粗坯进行抛光处理，即可得到成品。
Claims (1)
1.一种矿用斗齿的加工方法，其特征在于：所述的斗齿由以下成分组成：
C 0.22%-0.40%， Mn 0.30%-1.2%， Si 0.80%-1.10%， Zr 0.02%-0.12%， Al 0.048%-0.060%， Cr1.7%-2.5% ，Ni 0.35%-1.20% ，V 0.02-0.03% ， Mo 0.5%-2.5% ，B 2.5%-3.3% ，N 0.003-0.01，P <0.035 ，S <0.045，其余为Fe;该斗齿是通过如下步骤制得的：
（1）采用电炉冶炼废钢，将普通废钢、增碳剂、混合加热熔化，钢水熔清后加入Ni，继续升温至1660～1680℃，使Ni含量为0.35%-1.20%；
（2）当C 的含量在0.22%-0.40%之间时，向钢包出钢；
（3）步骤（2）的钢水出钢过程中，向钢包中加入石灰进行脱硫，使得钢液中的S <0.045；
（4）向钢液中加入Mn， Si， Zr， Al， Cr，V，N，使钢液中各元素含量控制在Mn 0.30%-1.2%， Si 0.80%-1.10%， Zr0.02%-0.12%， Al 0.048%-0.060%， Cr 1.7%-2.5% ， V 0.02-0.03%；
（5）在吹惰性气体的情况下，再次对钢液进行加热，再向钢液中加入Mo， B，使钢液中的元素含量控制在Mo 0.20%-1.2% ，B 2.5%-3.3%；
（6）将钢水送入斗齿模具中进行浇注，其中钢水浇注温度为1625－1640℃；
（7）浇注0.5～2.0小时后开箱空冷斗齿，并于1100-1200°之间保温3-4小时，得到粗坯；
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（9）清理残根、飞边、毛刺，并对粗坯进行抛光处理，即可得到成品。
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