CN106480382A - 一种耐磨抗冲击金属材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨抗冲击金属材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种耐磨抗冲击金属材料，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：钼0.2‑0.4份、锰4‑7份、氧化镁6‑11份、镍2‑4份、硼0.2‑0.6份、三氧化二镍 8‑12份、锑2‑3份、二氧化钍2‑4份、铌3‑4份、钨3‑5份、锌6‑9份、铜7‑13份、铬4‑6份、锆1‑3份、锗2‑4份、P≤0.020、S≤0.020、余量为铁。本发明合金中各元素配比合理，显著提高了金属合金材料的耐磨性和抗冲击性，其强度表现较好，从而使其达到高硬度材料的水平并保持有足够高的强韧性和高抗冲击耐磨性、抗冲刷腐蚀性能的综合性能指标，从而实现其在高冲击磨损工况下等高可靠性磨损领域的工业化应用。

Description

一种耐磨抗冲击金属材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种化工材料制造领域，特别是一种管道用高弹性材料。
背景技术
研究和发展新一代耐磨材料，减少金属磨损，对国民经济具有重要的意义。目前广泛应用的金属耐磨材料主要有合金钢和铸铁基耐磨材料，前者韧性好，但存在硬度低和耐磨性差的不足。虽然合金钢技术得到很大发展，但是，仍有很多问题存在，如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，另外一部分汽车生产厂家只把金属材料强度或者抗冲击性能单独加强，这不能保证汽车在碰撞时对车内人员起到最大保护作用，因此急需一种改进的技术来解决上述技术缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种耐磨抗冲击金属材料。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。本发明是一种耐磨抗冲击金属材料，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.2-0.4份、
锰 4-7份、
氧化镁 6-11份、
镍 2-4份、
硼 0.2-0.6份、
三氧化二镍 8-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 6-9份、
铜 7-13份、
铬 4-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
本发明一种耐磨抗冲击金属材料中，进一步优选的技术方案特征是：
1、所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.3-0.4份、
锰 5-7份、
氧化镁 7-11份、
镍 3-4份、
硼 0.3-0.6份、
三氧化二镍 9-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 7-9份、
铜 8-13份、
铬 5-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
2、所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.4份、
锰 6份、
氧化镁 10份、
镍 4份、
硼 0.5份、
三氧化二镍 11份、
锑 3份
二氧化钍 3份、
铌 4份、
钨 45份、
锌 8份、
铜 12份、
铬 5份、
锆 2份、
锗 3份、
P 0.010份、
S 0.010份、
余量为铁。
3、一种耐磨抗冲击金属材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）冶炼：
将权1、权2或权3中各材料在电炉中熔化，将熔体温度升高至1500～1600℃，时间为20min，得到混合溶液；
（2）提纯：
将步骤（1）所得到的溶液进行提纯处理；
（3）浇注成型：
将提纯好的溶液在砂型或金属型内浇注成铸件，或在离心机上采用离心复合铸造法浇注，熔体浇注温度1450～1500℃；
（5）热处理：
铸件清理后，在700～750℃温度下保温4－6小时进行亚临界空淬，将基质分解成铁素体和碳化物的混合体，使其基体形成亚稳奥氏体组织，并使其硬度降低到30～35HRC，以便于进行机械加工。
本发明合金中各元素配比合理，显著提高了金属合金材料的耐磨性和抗冲击性，其强度表现较好，从而使其达到高硬度材料的水平并保持有足够高的强韧性和高抗冲击耐磨性、抗冲刷腐蚀性能的综合性能指标，从而实现其在高冲击磨损工况下等高可靠性磨损领域的工业化应用。
具体实施方式
进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成其权力的限制。
实施例1，一种耐磨抗冲击金属材料，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.2-0.4份、
锰 4-7份、
氧化镁 6-11份、
镍 2-4份、
硼 0.2-0.6份、
三氧化二镍 8-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 6-9份、
铜 7-13份、
铬 4-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
实施例2，实施例1所述的1、所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.3-0.4份、
锰 5-7份、
氧化镁 7-11份、
镍 3-4份、
硼 0.3-0.6份、
三氧化二镍 9-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 7-9份、
铜 8-13份、
铬 5-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
实施例3，实施例1或2所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.4份、
锰 6份、
氧化镁 10份、
镍 4份、
硼 0.5份、
三氧化二镍 11份、
锑 3份
二氧化钍 3份、
铌 4份、
钨 45份、
锌 8份、
铜 12份、
铬 5份、
锆 2份、
锗 3份、
P 0.010份、
S 0.010份、
余量为铁。
实施例3，实施例1或2或3所述的一种耐磨抗冲击金属材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）冶炼：
将权1、权2或权3中各材料在电炉中熔化，将熔体温度升高至1500～1600℃，时间为20min，得到混合溶液；
（2）提纯：
将步骤（1）所得到的溶液进行提纯处理；
（3）浇注成型：
将提纯好的溶液在砂型或金属型内浇注成铸件，或在离心机上采用离心复合铸造法浇注，熔体浇注温度1450～1500℃；
（5）热处理：
铸件清理后，在700～750℃温度下保温4－6小时进行亚临界空淬，将基质分解成铁素体和碳化物的混合体，使其基体形成亚稳奥氏体组织，并使其硬度降低到30～35HRC，以便于进行机械加工。
以上显示和描述了本发明主要特征和优点，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具体实施方式，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 (4)

1. 一种耐磨抗冲击金属材料，其特征在于，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.2-0.4份、
锰 4-7份、
氧化镁 6-11份、
镍 2-4份、
硼 0.2-0.6份、
三氧化二镍 8-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 6-9份、
铜 7-13份、
铬 4-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
2. 根据权利要求1所述的耐磨抗冲击金属材料，其特征在于，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.3-0.4份、
锰 5-7份、
氧化镁 7-11份、
镍 3-4份、
硼 0.3-0.6份、
三氧化二镍 9-12份、
锑 2-3份
二氧化钍 2-4份、
铌 3-4份、
钨 3-5份、
锌 7-9份、
铜 8-13份、
铬 5-6份、
锆 1-3份、
锗 2-4份、
P≤0.020、
S≤0.020、
余量为铁。
3. 根据权利要求1所述的耐磨抗冲击金属材料，其特征在于，所述的耐磨抗冲击金属材料包括下述重量的材料：
钼 0.4份、
锰 6份、
氧化镁 10份、
镍 4份、
硼 0.5份、
三氧化二镍 11份、
锑 3份
二氧化钍 3份、
铌 4份、
钨 45份、
锌 8份、
铜 12份、
铬 5份、
锆 2份、
锗 3份、
P 0.010份、
S 0.010份、
余量为铁。
4.一种耐磨抗冲击金属材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）冶炼：
将权1、权2或权3中各材料在电炉中熔化，将熔体温度升高至1500～1600℃，时间为20min，得到混合溶液；
（2）提纯：
将步骤（1）所得到的溶液进行提纯处理；
（3）浇注成型：
将提纯好的溶液在砂型或金属型内浇注成铸件，或在离心机上采用离心复合铸造法浇注，熔体浇注温度1450～1500℃；
（5）热处理：
铸件清理后，在700～750℃温度下保温4－6小时进行亚临界空淬，将基质分解成铁素体和碳化物的混合体，使其基体形成亚稳奥氏体组织，并使其硬度降低到30～35HRC，以便于进行机械加工。
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