CN107881435B - 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺 - Google Patents

高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107881435B
CN107881435B CN201711189736.8A CN201711189736A CN107881435B CN 107881435 B CN107881435 B CN 107881435B CN 201711189736 A CN201711189736 A CN 201711189736A CN 107881435 B CN107881435 B CN 107881435B
Authority
CN
China
Prior art keywords
degrees celsius
steel
temperature
boring machine
sample
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.)
Active
Application number
CN201711189736.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107881435A (zh
Inventor
王金国
房钦平
姜启川
闫瑞芳
王慧远
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201711189736.8A priority Critical patent/CN107881435B/zh
Publication of CN107881435A publication Critical patent/CN107881435A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107881435B publication Critical patent/CN107881435B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium

Abstract

本发明涉及一种高Cr铸造掘进机刀具钢，该刀具钢的化学成分按重量百分比为：C:0.30～0.55；Cr:8.0～12.0；Mo:1.2～3.0；Ni:0.5～1.8；V:0.6～1.0；Mn:0.1～0.4；Si:0.6～0.8；N:0.04～0.30；S≤0.005；P≤0.03；余量为Fe。该刀具钢制造工艺如下：首先通过精密铸造得到刀具的近终形毛坯，然后进行热处理，再经过精加工之后直接得到成品。本发明在硬度、冲击韧性、延伸率都达到国产锻造掘进机刀具钢水平的同时，提高了屈服强度和抗拉强度；提高了抗氧化腐蚀能力、抗热疲劳性能和耐磨粒磨损性；缩短了生产周期，降低了生产成本。

Description

高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺
技术领域
本发明属于刀具钢制造技术领域，涉及一种新型高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺。
背景技术
刀具为掘进机破岩掘进的关键部件，也是易耗品。在硬岩情况下，掘进机刀具每月换刀200余把；广州地铁7号线由汉溪长隆到鹤庄单线隧道长1739米，大部分区间岩石为硬岩，此区间左右线施工工程中累计更换单刀1097把、双刀92把，单纯刀具的成本就占施工成本的很大一部分，同时还严重影响施工进度(每更换一把刀需要1小时左右时间)，所以说刀具的质量直接影响TBM的破岩能力和掘进速度。
目前我国掘进机刀具水平不高，90％的刀具依赖于进口，主要进口刀具厂家有美国的罗宾斯公司，德国的维尔特公司，日本的三菱重工，加拿大的罗浮特公司等，其中罗宾斯公司和维尔特公司的产品占领了50％的市场，表1为罗宾斯公司和维尔特公司所生产刀具的实际测试成分，其Cr含量均在5.5％以下。近年来，国内的掘进机刀具生产公司也纷纷起步(各成分如表2所示)，如中国盾构工程刀具有限公司、洛阳九久科技股份有限公司、中铁隧道装备制造有限公司等，但是大部分还处于仿制阶段，较难达到进口刀具的标准。
表1国外常用掘进机刀具的化学成分实测
表2国内部分掘进机刀具的化学成分
表3罗宾斯和维尔特掘进机刀具钢的力学性能
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好韧性的高强度、高硬度的高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺，该刀具钢具有较好的抗热机疲劳、耐磨损和抗断裂性能，使用寿命长。
为了解决上述技术问题，本发明的高Cr铸造掘进机刀具钢，其化学成分按重量百分比为：C:0.30～0.55；Cr:8.0～12.0；Mo:1.2～3.0；Ni:0.5～1.8；V:0.6～1.0；Mn:0.1～0.4；Si:0.6～0.8；N:0.04～0.30；S≤0.005；P≤0.03；余量为Fe。
上述高Cr铸造掘进机刀具钢的制作工艺如下：首先采用中频感应电炉不氧化法炼钢工艺铸造，然后经过热处理得到刀具钢成品。
铸造工艺如下：
生铁、废钢熔清后，按设定的重量百分比加入Cr-Fe合金、Mo-Fe合金、Ni-Fe合金，出钢前加入钒氮合金；在1600～1650℃时，加入0.05～0.06质量百分比的纯Al进行预脱氧；钢液出炉后浇入放置0.04～0.06质量百分比Al的钢包中，当钢包中的钢液温度下降到1500～1600℃时，浇注到SiO2楔形砂型中，冷却后得到高Cr铸造掘进机刀具钢试样。
热处理工艺如下：
(1)均匀化处理工艺：将试样置于氩气保护气氛炉中以每小时不超过250摄氏度的加热速度加热到1210～1250摄氏度，保温[180+试样厚度(mm)×(1～2)]分钟，随后炉冷到室温；
(2)晶粒细化处理工艺：将均匀化热处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温[30+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温[试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，空冷至室温；
(3)高温回火工艺：将晶粒细化处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到730～780摄氏度，保温7～9小时，随后炉冷到室温；
(4)淬火工艺：将高温回火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温[30+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，油冷至室温；
(5)一次回火工艺：将淬火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到540～580摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(4～6)]分钟，随后空冷到室温；
(6)二次回火工艺：将一次回火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到520～560摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(4～6)]分钟，随后空冷到室温。
本发明通过增加Cr的重量百分比到8～12之间，并添加Mo、Ni、V等元素提高铸造掘进机刀具钢的强度、红硬性、热稳定性、抗氧化性、抗热机疲劳性等；通过加入V、Si元素来细化晶粒尺寸、去除钢液中的O、S等有害元素与改善夹杂物形态及凝固组织，提高新型铸造掘进机刀具钢的强韧性；通过加入N元素来提高钢的强度、低温韧性和焊接性，增加铸造掘进机刀具钢的时效敏感性。
本发明采用了全新的成分设计，首次推出高Cr铸造掘进机刀具钢(钢中Cr的重量百分比为8～12)，与目前国产锻造高碳H13掘进机刀具钢相比，产生了预料不到的技术效果：(1)在硬度、冲击韧性、延伸率都达到国产锻造掘进机刀具钢水平的同时，室温屈服强度提高了9.8％～21.4％，抗拉强度提高了8.5％～15.5％；高温氧化增重仅为锻造高碳H13掘进机刀具钢的30％～50％，极大地提高了掘进机刀具在地下复杂环境中的抗氧化腐蚀能力；(2)抗热疲劳性能得到了显著提高，热疲劳后，本发明的高Cr铸造掘进机刀具钢的热疲劳裂纹等级提高了2～4个等级，且抗高温回火稳定性明显提升；(3)耐磨粒磨损性得到了一定程度的提高，其平均磨损率为国产锻造高碳H13刀具钢的65％～80％，提高了材料的使用寿命。(4)取消锻造工序，节省大量能源，减少加工量，节省加工工时，大大缩短了生产周期；(5)失效刀具可回炉重熔铸造新的掘进机刀具，材料利用率大大提高，节省大量贵重合金资源，降低了生产成本。本发明对于实现铸造掘进机刀具钢代替锻造掘进机刀具钢和延长掘进机刀具的使用寿命有着重要的实际应用价值。
目前国产锻造高碳H13掘进机刀具钢，工艺路线是：钢锭-锻造-退火热处理-粗加工-淬火+回火热处理-再精加工得到最后成品。本发明是采用精密铸造的方式直接铸出掘进机刀具的近终型，然后经过热处理和精加工快速得到刀具成品，突破了以往的由钢坯加工为刀具的生产方式，大大缩短了加工周期、提高了材料的利用率，对于实现掘进机刀具的“以铸代锻”有着重要的实际应用价值。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1(a)实施例1热处理工艺方案3金相图。
图1(b)实施例2热处理工艺方案3金相图。
图1(c)实施例3热处理工艺方案2金相图。
图2(a)板条马氏体。
图2(b)和图2(c)热疲劳过程中析出的碳化物。
图3热疲劳循环10000次后的热疲劳裂纹形貌。
图4(a)热疲劳循环后试样靠近预制裂纹端的硬度。
图4(b)热疲劳循环后试样远离预制裂纹端的硬度。
具体实施方式
掘进机刀具的主要失效形式为磨损、热机疲劳断裂、崩齿等。因此，本发明的目的是通过优化合金成分设计、微合金化等，发明出一种具有良好韧性的高强度、高硬度铸造掘进机刀具钢，提高铸造掘进机刀具钢的抗热机疲劳、耐磨损和抗断裂等性能，提高其使用寿命。同时，采用精密铸造的方式直接铸出掘进机刀具的近终型，然后经过热处理和精加工快速得到刀具成品，实现铸造掘进机刀具代替锻造掘进机刀具，降低生产成本、缩短生产周期。
本发明采用5Kg中频感应电炉不氧化法炼钢工艺。生铁、废钢熔清后，按照设定的各组分重量百分比加入铁合金(Cr-Fe、Mo-Fe、Ni-Fe)，出钢前加入钒氮合金，在1600～1650℃时，加入0.05～0.06质量百分比的纯Al进行预脱氧。钢液出炉后浇入放置0.04～0.06质量百分比Al的钢包中，当钢包中的钢液温度下降到1500～1600℃左右时，浇注到SiO2楔形砂型中，尺寸为40(下底)×60(上底)×180(高)×300(长)mm，得到新型高Cr铸造掘进机刀具钢楔形试样。(其中Mn、Si、S、P的含量通过对生铁和废钢这些原材料进行化学成分检验来保证)。
从楔形试样的底部切取40mm×40mm×300mm的长方体形试样(试样厚度40mm)，然后采用下述具体工艺方法进行热处理：
(1)均匀化处理工艺：试样在氩气保护气氛炉中以每小时不超过250摄氏度的加热速度加热到1210～1250摄氏度，保温220～260分钟，随后炉冷到室温。
(2)晶粒细化处理工艺：将均匀化热处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温50～70分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温20～40分钟，迅速空冷至室温。
(3)高温回火工艺：将晶粒细化处理工艺后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到730～780摄氏度，保温7～9小时，随后炉冷到室温。
(4)淬火工艺：将高温回火工艺后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温50～70分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温80～100分钟，迅速油冷至室温。
(5)一次回火工艺：将淬火工艺后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到540～580摄氏度，保温220～300分钟，随后空冷到室温。
(6)二次回火工艺：将一次回火工艺后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到520～560摄氏度，保温220～300分钟，随后空冷到室温。
实施例1：
(1)新型高Cr铸造掘进机刀具钢的化学成分按重量百分比：
C:0.307；Cr:8.151；Mo:1.272；Ni:0.564；V:0.665；Mn:0.131；Si:0.648；N:0.053；S：0.002；P：0.012。
(2)本实施例的热处理工艺方案及力学性能见表4。
高Cr铸造掘进机刀具钢在经过热处理工艺方案2～4热处理后组织以板条马氏体和残余奥氏体为主，其力学性能已达到或超过锻造高碳H13掘进机刀具钢。其中经过工艺方案3热处理之后的冲击韧性提高了19.4％，抗拉强度提高了6.8％，屈服强度提高了12.7％，延伸率提高了18.0％；空气环境中550℃氧化60小时氧化增重为锻造H13钢的42.4％；10000次550℃→25℃热循环后热疲劳裂纹的长度与数量明显减少，热疲劳裂纹等级提高了4个等级，且抗高温软化能力明显提高；耐磨粒磨损性得到了一定程度的提高，其平均磨损率为国产锻造高碳H13掘进机刀具钢的77％，如表4～表5、图1(a)～图4(b)所示。热处理温度偏低或偏高(如工艺方案1和工艺方案5)，则出现强度硬度偏低或晶粒粗大、韧性偏低等情况，不能满足掘进机刀具使用要求。
表4实施例1的热处理工艺方案及力学性能
表5实施例1的高温氧化、热疲劳及磨损性能
注：1)热疲劳实验在自制的自约束疲劳实验机上进行，自动控温、自动记录循环次数。试样在电阻炉中加热3分钟由室温加热到550摄氏度，然后经室温循环水中冷却8秒钟，再加热到550摄氏度，整个过程为全自动。热疲劳试样尺寸为：55×14×6mm，采用线切割机床在试样的一端预制一个长6mm的预制裂纹缺口，缺口直径为0.18mm。疲劳裂纹等级的判定依据《GBT 15824-2008热作模具钢热疲劳实验方法》。
2)磨粒磨损实验在MLH-30型轮式磨损试验机进行，采用不同载荷、不同磨粒尺寸进行交叉试验，其中不同载荷有10N、20N、30N，不同磨粒尺寸有61μm、125μm、251μm。
实施例2：
(1)高Cr铸造掘进机刀具钢的化学成分按重量百分比：
C:0.415；Cr:10.163；Mo:2.171；Ni:1.233；V:0.804；Mn:0.235；Si:0.706；N:0.186；S：0.003；P：0.018。
(2)新型高Cr铸造掘进机刀具钢的热处理工艺特征如表6所示。
新型高Cr铸造掘进机刀具钢在经过热处理工艺方案2～4热处理后，组织以板条马氏体和残余奥氏体为主，其力学性能已满足或超过锻造高碳H13掘进机刀具钢。其中经过热处理工艺方案3热处理之后的硬度提高了1.5HRC，冲击韧性提高了17.8％，抗拉强度提高了13.5％，屈服强度提高了19.5％，延伸率提高了13.8％；空气环境中550℃氧化60小时氧化增重为锻造H13钢的40.5％；10000次550℃→25℃热循环后氧化腐蚀区域小，裂纹扩展缓慢，裂纹数目较少，热疲劳裂纹等级比锻造高碳H13掘进机刀具钢提高了4个等级，且抗高温软化能力明显提高；由于基体强度硬度较高，所以其耐磨粒磨损性也得到提高，其平均磨损率为国产锻造高碳H13掘进机刀具钢的69％。如表6～表7、图1(a)～图4(b)所示。热处理温度偏低或偏高(如工艺方案1和工艺方案5)，则出现硬度偏低或淬火微裂纹等不足。
表6实施例2的热处理工艺方案及力学性能
表7实施例2的高温氧化、热疲劳及磨损性能
实施例3：
(1)新型高Cr铸造掘进机刀具钢的化学成分按重量百分比：
C:0.547；Cr:11.89；Mo:2.880；Ni:1.692；V:0.947；Mn:0.384；Si:0.771；N:0.276；S：0.003；P：0.017。
(2)新型高Cr铸造掘进机刀具钢的热处理工艺特征如表8所示。
新型高Cr铸造掘进机刀具钢经过热处理工艺方案1～3热处理后，组织以板条马氏体为主，同时出现了不同程度的高碳针状马氏体，塑性和韧性有所下降。与锻造高碳H13掘进机刀具钢相比，硬度提高了2～3HRC，抗拉强度提高了8.3％～11.5％，屈服强度提高了13.2％～19.5％。当淬火温度大于1100℃时，试样表面淬火裂纹比较明显。空气环境中550℃氧化60小时氧化增重为锻造H13钢的50.7％；10000次550℃→25℃热循环后热疲劳裂纹数量比锻造高碳H13掘进机刀具钢要少，热疲劳裂纹等级提高了2～3个等级，且抗高温软化能力明显提高；平均磨损率约为国产锻造高碳H13掘进机刀具钢的70％，如表8～表9、图1(a)～图4(b)所示。
表8实施例3的热处理工艺方案及力学性能
表9实施例3的高温氧化、热疲劳及磨损性能
本发明的高Cr铸造掘进机刀具钢的回火组织主要由马氏体和残余奥氏体组成。将本发明新型高Cr铸造掘进机刀具钢和国产锻造高碳H13掘进机刀具钢在相同环境下进行高温氧化试验(试样在550℃空气环境中加热)、热疲劳实验(试样在550℃～25℃之间进行热循环)和磨粒磨损实验，结果表明:
1)新型高Cr铸造掘进机刀具钢的抗氧化能力明显提高，空气环境中550℃高温氧化60小时氧化增重仅为锻造高碳H13掘进机刀具钢的30％～50％。
2)在不同热疲劳循环次数后新型高Cr铸造掘进机刀具钢的疲劳裂纹等级均比国产锻造高碳H13掘进机刀具钢裂纹等级低，且热疲劳过程中抗高温回火稳定性更好。
3)在不同载荷不同磨粒尺寸条件下进行磨粒磨损实验，新型高Cr铸造掘进机刀具钢的耐磨损性能比国产锻造高碳H13掘进机刀具钢有一定程度的提高，其平均磨损率为国产锻造高碳H13刀具钢的65％～80％。
表10国产锻造高碳H13掘进机刀具钢的化学成分及力学性能

Claims (2)

1.一种高Cr铸造掘进机刀具钢的制造工艺，其特征在于首先采用中频感应电炉不氧化法炼钢工艺铸造，然后经过热处理得到刀具钢成品；其中热处理工艺如下：
(1)均匀化处理工艺：将试样置于氩气保护气氛炉中以每小时不超过250摄氏度的加热速度加热到1210～1250摄氏度，保温[180+试样厚度(mm)×(1～2)]分钟，随后炉冷到室温；
(2)晶粒细化处理工艺：将均匀化热处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温[30+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温[试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，空冷至室温；
(3)高温回火工艺：将晶粒细化处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到730～780摄氏度，保温7～9小时，随后炉冷到室温；
(4)淬火工艺：将高温回火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到850～900摄氏度，保温[30+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，继续加热到1050～1100摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(0.5～1)]分钟，油冷至室温；
(5)一次回火工艺：将淬火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到540～580摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(4～6)]分钟，随后空冷到室温；
(6)二次回火工艺：将一次回火处理后的试样放入氩气保护气氛炉中以每小时不超过150摄氏度的加热速度加热到520～560摄氏度，保温[60+试样厚度(mm)×(4～6)]分钟，随后空冷到室温；
所述的刀具钢的化学成分按重量百分比为：C:0.30～0.55；Cr:8.0～12.0；Mo:1.2～3.0；Ni:0.5～1.8；V:0.6～1.0；Mn:0.1～0.4；Si:0.6～0.8；N:0.04～0.30；S≤0.005；P≤0.03；余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高Cr铸造掘进机刀具钢的制造工艺，其特征在于所述中频感应电炉不氧化法炼钢工艺铸造工艺如下：
生铁、废钢熔清后，按设定的重量百分比加入Cr-Fe合金、Mo-Fe合金、Ni-Fe合金，出钢前加入钒氮合金；在1600～1650℃时，加入0.05～0.06质量百分比的纯Al进行预脱氧；钢液出炉后浇入放置0.04～0.06质量百分比Al的钢包中，当钢包中的钢液温度下降到1500～1600℃时，浇注到SiO2楔形砂型中，冷却后得到高Cr铸造掘进机刀具钢试样。
CN201711189736.8A 2017-11-24 2017-11-24 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺 Active CN107881435B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711189736.8A CN107881435B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711189736.8A CN107881435B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107881435A CN107881435A (zh) 2018-04-06
CN107881435B true CN107881435B (zh) 2019-09-03

Family

ID=61775140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711189736.8A Active CN107881435B (zh) 2017-11-24 2017-11-24 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107881435B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109023084A (zh) * 2018-09-07 2018-12-18 吉林大学 一种微量纳米TiC颗粒强化钢及其制备方法
CN109957720B (zh) * 2019-02-26 2020-09-22 唐山志威科技有限公司 一种高硬度、高韧性的掘进机刀圈用zw552钢

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1557985A (zh) * 2004-01-20 2004-12-29 吉林大学 新型变质热作模具钢

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1557985A (zh) * 2004-01-20 2004-12-29 吉林大学 新型变质热作模具钢

Also Published As

Publication number Publication date
CN107881435A (zh) 2018-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103014550B (zh) 高铬多元合金耐磨球及其制造方法
CN102837165B (zh) 大功率采煤机末级传动齿轮的制造方法
CN104001905B (zh) 一种耐磨铸造高速钢复合轧辊及其制备方法
CN102839316B (zh) 超高铬磨球及其加工工艺
CN104004960B (zh) 一种低铬钒钛铸铁磨球及其制备方法
CN103060667A (zh) 超硬中铬铸造磨球及其生产工艺方法
CN102925783A (zh) 一种过共晶高铬白口铸铁的制备方法
CN102310014B (zh) 高性能复合金属锤头
CN112063923B (zh) 1300MPa级含RE硫系易切削钢60mm棒材及其制备方法
CN106884126A (zh) 一种髙铬钢轧辊及其制造方法
CN110273447A (zh) 挖掘机斗齿及其制造方法
CN110079725A (zh) 一种超高耐磨过共晶高铬铸铁材料、制备方法及其应用
CN104057066B (zh) 一种双金属双液复合锤头的制备方法
CN103993239A (zh) 一种矿山湿法磨机衬板及其制备方法
CN107881435B (zh) 高Cr铸造掘进机刀具钢及其制造工艺
CN102126120B (zh) 一种挖边机上下刀片的生产方法
CN105648305B (zh) 高强度灰口铸铁材料及其制备方法
CN107354394A (zh) 一种含硼耐磨合金钢及其制备方法
CN106521323B (zh) 一种中铬合金衬板及其制作方法
CN103305772A (zh) 一种高硬度渣浆泵泵体及其制备方法
CN107130176A (zh) 一种新型高速钢材料及其制备工艺
CN109338204A (zh) 一种耐磨型盘形滚刀刀圈及其制备方法
CN105220075B (zh) 一种采用轧制工艺来生产球磨机衬板的方法
CN104651721B (zh) 斗齿用合金钢及斗齿的制备方法
Chang et al. Properties of cross-rolled low alloy white cast iron grinding ball

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant