CN105886921A - 一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法，由以下重量组分组成：碳0.3‑0.5％、硅0.60‑1.20％、锰10‑13％、铬1‑3％、钛1‑2％、钒0.2‑0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.20‑0.30％、砷0.04‑0.07％、铈0.01‑0.025％，余量铁；其中锰、钛、铬和钒总共为12‑17％。本发明提高斗齿的韧性、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。

Description

一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及煤矿生产设备材料技术领域，具体属于一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法。
背景技术
挖掘机斗齿是在采掘作业中大量消耗的易损件，工作条件恶劣，失效方式多数为磨损,少数发生断裂。斗齿一般装在挖掘机铲斗的前端,系悬臂梁构件,直接与矿石、砂土、岩石等物料接触。在接触物料时,既承受冲击作用,又承受弯矩作用。服役过程中,斗齿尖部受到较大的冲击滑动磨粒磨损,尖部表面常出现各式犁沟、变形,造成表面磨损或脱落。国内斗齿材料最常用的为高锰钢,它存在着使用寿命低,抗断裂能力差的问题。在我国,每年斗齿消耗量很大。如何提高斗齿的使用寿命,研制出生产工艺简便、使用可靠、价廉物美的新型斗齿高韧耐磨材料,仍是当前需要进一步解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供了一种采煤机斗齿用合金钢及其制备方法，提高斗齿的韧性、耐磨性以及抗冲击性，从而延长斗齿的使用寿命。
本发明采用的技术方案如下：
一种采煤机斗齿用合金钢，由以下重量组分组成：碳0.3-0.5％、硅0.60-1.20％、锰10-13％、铬1-3％、钛1-2％、钒0.2-0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.20-0.30％、砷0.04-0.07％、铈0.01-0.025％，余量铁；其中锰、钛、铬和钒总共为12-17％。
所述的碳0.3％、硅0.60％、锰10％、铬1％、钛1％、钒0.2％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.2％、砷0.04％、铈0.01％。
所述的碳0.5％、硅1.20％、锰13％、铬2％、钛1％、钒0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.30％、砷0.07％、铈0.025％。
所述碳0.4％、硅0.80％、锰12％、铬2％、钛1.5％、钒0.4％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.25％、砷0.05％、铈0.02％。
一种采煤机斗齿用合金钢的制备方法，1)配料：选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金；
2)熔炼：先将1)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；
3)取样调整：使其得到1)步设计的配比，
4)浇注成型：然后出中频炉；
5)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；
6)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；
7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明采用Mo、V、Ti、Ce等多元微量元素进行微合金化处理，可以增加形核，进一步细化晶粒，有效的控制碳化物的数量、大小和形态分布，变质夹渣，提高冶金质量和综合耐磨性能，最大限度提高合金钢的综合性能和使用寿命。本发明合金钢与现有的高锰钢相比，具有更高的耐磨性、强韧性以及抗冲击性。使用本发明合金钢，可以保证挖掘机能正常进行工作，防治早期脆断，减少停机和维修次数，提高了劳动生产率和设备利用率，降低了生产成本。
具体实施方式
一种采煤机斗齿用合金钢，由以下重量组分组成：所述的所述碳0.4％、硅0.80％、锰12％、铬2％、钛1.5％、钒0.4％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.25％、砷0.05％、铈0.02％。
一种采煤机斗齿用合金钢制备方法，1)配料：选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金；
2)熔炼：先将1)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；
3)取样调整：使其得到1)步设计的配比，
4)浇注成型：然后出中频炉；
5)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；
6)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；
7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
本发明实施例中合金钢力学性能为：拉伸强度1421MPa，屈服强度945MPa，延伸率13.5％，断面收缩率33％，冲击吸收功52.7J，冲击韧性62J/cm2，硬度286HB。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于：由以下重量组分组成：碳0.3-0.5％、硅0.60-1.20％、锰10-13％、铬1-3％、钛1-2％、钒0.2-0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.20-0.30％、砷0.04-0.07％、铈0.01-0.025％，余量铁；其中锰、钛、铬和钒总共为12-17％。
2.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于：所述的碳0.3％、硅0.60％、锰10％、铬1％、钛1％、钒0.2％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.2％、砷0.04％、铈0.01％。
3.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于：所述的碳0.5％、硅1.20％、锰13％、铬2％、钛1％、钒0.60％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.30％、砷0.07％、铈0.025％。
4.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢，其特征在于：所述碳0.4％、硅0.80％、锰12％、铬2％、钛1.5％、钒0.4％、磷＜0.04％、硫＜0.04％、钼0.25％、砷0.05％、铈0.02％。
5.根据权利要求1所述的一种采煤机斗齿用合金钢的制备方法，其特征在于：1)配料：选取废铁、废钢和含有硅、锰、铬、钼的合金；
2)熔炼：先将1)步骤中的配料放入炉底垫有热石灰的中频炉内，熔化；
3)取样调整：使其得到1)步设计的配比，
4)浇注成型：然后出中频炉；
5)热处理：将4)进行淬火；工件淬火后，在温度为220-250℃的条件下回火，然后保温20-30分钟，以稳定组织；
6)再在300-320℃的回火炉内保温8-9小时后空冷至常温；
7)喷丸、抛光处理，淬火回火后，进行喷丸处理可以形成表面压应力层，改变淬火回火处理后的表面拉应力状态，进行抛光处理，可消除合金钢表面缺陷而提高其寿命。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534404A (zh) * 2011-12-07 2012-07-04 铜陵安东铸钢有限责任公司 超高锰钢及其制备方法
CN103361563A (zh) * 2013-08-01 2013-10-23 上海材料研究所 一种易切削高硬度奥氏体无磁模具钢及其制造方法
CN103397275A (zh) * 2013-08-09 2013-11-20 钢铁研究总院 一种马氏体系列耐磨钢及其制备方法
CN103981465A (zh) * 2014-05-07 2014-08-13 中建材宁国新马耐磨材料有限公司 一种高锰钢锤头及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534404A (zh) * 2011-12-07 2012-07-04 铜陵安东铸钢有限责任公司 超高锰钢及其制备方法
CN103361563A (zh) * 2013-08-01 2013-10-23 上海材料研究所 一种易切削高硬度奥氏体无磁模具钢及其制造方法
CN103397275A (zh) * 2013-08-09 2013-11-20 钢铁研究总院 一种马氏体系列耐磨钢及其制备方法
CN103981465A (zh) * 2014-05-07 2014-08-13 中建材宁国新马耐磨材料有限公司 一种高锰钢锤头及其制备方法

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