CN110760744A

CN110760744A - 高铬耐磨球

Info

Publication number: CN110760744A
Application number: CN201810832259.0A
Authority: CN
Inventors: 朱文星; 朱万军
Original assignee: Anhui Ningguo Ningxing Abrasion Resistant Material Co Ltd
Current assignee: Anhui Ningguo Ningxing Abrasion Resistant Material Co Ltd
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2020-02-07

Abstract

本发明属于铸件制造领域，具体涉及一种高铬耐磨球，包括下述组分：C 2.0‑3.3％，Si 0.3‑1.2％，Mn 1.3‑2.6％，Cr 10‑13％，Mo 0.3‑1.0％，Cu 0.25‑0.50％，s≤0.1％，P≤0.1％，Ce 0.1‑0.3％，石墨烯1％‑3％，余量为Fe。本申请得到的高铬耐磨球的硬度高，HPC能够达到74以上，同时，冲击韧性强，冲击值达到20J/cm2。

Description

高铬耐磨球

技术领域

本发明属于铸件制造领域，具体涉及一种高铬耐磨球。

背景技术

改革开放30多年来，我国广大科技工作者与生产实践相结合，针对我国设备磨损的具体工况条件和国内资源情况，研制出多种新型耐磨材料。大体分为改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列；高、中、低碳耐磨合金钢系列；铬系抗磨白口铸铁系列；锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁；不同方法生产的双金属复合耐磨材料；表面技术处理的耐磨材料等等。

其中，高铬铸铁是继普通白口铸铁﹑镍硬铸铁发展起来的第三代耐磨材料。由于高铬铸铁自身组织的特点，使得高铬铸铁比普通铸铁具有高得多的韧性、高温强度、耐热性和耐磨性等性能。高铬铸铁已被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料，并日益得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铬耐磨球。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种高铬耐磨球，包括下述组分：C 2.0-3.3％，Si 0.3-1.2％，Mn 1.3-2.6％，Cr10-13％，Mo 0.3-1.0％，Cu 0.25-0.50％，s≤0.1％，P≤0.1％，Ce 0.1-0.3％，石墨烯1-3％，余量为Fe。

优选的，包括下述组分：C 2.8％，Si 0.8％，Mn 2.0％，Cr 12％，Mo 0.5％，Cu0.35％，s≤0.1％,P≤0.1％，Ce 0.2％，石墨烯2％，余量为Fe。

所述的高铬耐磨球的制备包括下述步骤：

1)原料熔炼，将原料中除石墨烯和Ce之后的金属进行熔炼，合金水的温度为1400-1500摄氏度，向脱氧的合金水中加入石墨烯以及Ce，继续熔炼10-20mins，二次脱氧；2)浇注，脱氧后集渣浇注，浇注温度为1100-1200摄氏度；浇注后铸件充分凝固25-35min；3)退火，冷却后的铸件进行打磨加工后加热到1000-1200℃，保温10-15min；4)淬火，将铸造件加热至780-830℃进行淬火；淬火时间为7-8h，之后自然冷却；5)回火，温度为260-280℃。

包括下述步骤：步骤1)中熔炼过程中进行真空熔炼，真空压力为1.6-2.8Pa，熔炼时间为35-50min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请通过高铬合金的合理配比，加入石墨烯，能够随合金水进行扩散，其在低温回火时，能够抑制碳化物的转变及渗碳题的粗化，提高屈服强度，使合金获得较好的强韧性，同时，石墨烯的加入能够提高合金的强度以及抗腐蚀性，Si元素的加入，使合金的拉伸轻度和冲击韧性增强，Mn的含量增加能够增加马氏体的数量，增加铸件的耐磨性能；Cu元素的加入在冷却过程中会析出细小的颗粒，提高铸件的强度。Ce为稀土元素，可以与钢中的O和S形成高熔点的稀土氧化物，硫化物或者复合氧硫化物，起到减少O以及S的作用，同时Ce能够为微溶于基体，在热处理过程中细化马氏体，提高合金的强度和韧性以及耐磨性能，在本申请中，通过减少回火的温度，可以抑制碳化物的转变，减少了碳化物的析出，提高了残存奥氏体的稳定性。本申请得到的高铬耐磨球的硬度高，HPC能够达到74以上，同时，冲击韧性强，冲击值达到20J/cm2。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

一种高铬耐磨球，包括下述组分：C 2.8％，Si 0.8％，Mn 2.0％，Cr 12％，Mo0.5％，Cu 0.35％，s≤0.1％，石墨烯34.5％，P≤0.1％，Ce 0.2％，石墨烯3％-6％，余量为Fe。

所述的高铬耐磨球的制备包括下述步骤：

1)原料熔炼，将原料中除石墨烯和Ce之后的金属进行熔炼，熔炼过程中进行真空熔炼，真空压力为1.6-2.8Pa，熔炼时间为40min；合金水的温度为1450摄氏度，向脱氧的合金水中加入石墨烯以及Ce，继续熔炼10-20mins，二次脱氧脱氧；2)浇注，脱氧后集渣浇注，浇注温度为1150摄氏度；浇注后铸件充分凝固25-35min；3)退火，冷却后的铸件进行打磨加工后加热到1100℃，保温10-15min；4)淬火，将铸造件加热至800℃进行淬火；淬火时间为7-8h，之后自然冷却；5)回火，温度为270℃。得到的合金材料加入1％NaOH溶液中浸泡1个月，腐蚀速率为0.001m2*h，合金的强度为HPC＝74，同时，冲击值达到20J/cm2。

实施例2：

一种高铬耐磨球，包括下述组分：C 2.0％，Si 0.3％，Mn 1.3％，Cr 10％，Mo0.3％，Cu 0.25％，s≤0.1％，P≤0.1％，Ce 0.1％，石墨烯3％，余量为Fe。

所述的高铬耐磨球的制备包括下述步骤：

1)原料熔炼，将原料中除石墨烯和Ce之后的金属进行熔炼，合金水的温度为1400摄氏度，向脱氧的合金水中加入石墨烯以及Ce，继续熔炼10mins，二次脱氧；2)浇注，脱氧后集渣浇注，浇注温度为1100摄氏度；浇注后铸件充分凝固25-35min；3)退火，冷却后的铸件进行打磨加工后加热到1000℃，保温10-15min；4)淬火，将铸造件加热至780℃进行淬火；淬火时间为7-8h，之后自然冷却；5)回火，温度为260℃。腐蚀速率为0.002m2*h，合金的强度为HPC＝64，同时，冲击值达到16J/cm2。

实施例3：

一种高铬耐磨球，包括下述组分：C 3.3％，Si 1.2％，Mn 2.6％，Cr 13％，Mo1.0％，Cu 0.50％，s≤0.1％，P≤0.1％，Ce 0.3％，石墨烯6％，余量为Fe。

所述的高铬耐磨球的制备包括下述步骤：

1)原料熔炼，将原料中除石墨烯和Ce之后的金属进行熔炼，合金水的温度为1500摄氏度，向脱氧的合金水中加入石墨烯以及Ce，继续熔炼20mins，二次脱氧；2)浇注，脱氧后集渣浇注，浇注温度为1200摄氏度；浇注后铸件充分凝固25-35min；3)退火，冷却后的铸件进行打磨加工后加热到1200℃，保温10-15min；4)淬火，将铸造件加热至830℃进行淬火；淬火时间为7-8h，之后自然冷却；5)回火，温度为280℃。腐蚀速率为0.001m2*h，合金的强度为HPC＝70，同时，冲击值达到8J/cm2。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种高铬耐磨球，其特征在于，包括下述组分：C 2.0-3.3％，Si 0.3-1.2％，Mn 1.3-2.6％，Cr 10-13％，Mo 0.3-1.0％，Cu 0.25-0.50％，s≤0.1％，P≤0.1％，Ce 0.1-0.3％，石墨烯1-3％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的高铬耐磨球，其特征在于，包括下述组分：C 2.8％，Si 0.8％，Mn 2.0％，Cr 12％，Mo 0.5％，Cu 0.35％，s≤0.1％，P≤0.1％，石墨烯2％，Ce 0.2％，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的高铬耐磨球，其特征在于，所述的高铬耐磨球的制备包括下述步骤：

1)原料熔炼，将原料中除石墨烯和Ce之后的金属进行熔炼，合金水的温度为1400-1500摄氏度，向脱氧的合金水中加入石墨烯以及Ce，继续熔炼10-20mins，脱氧；2)浇注，脱氧后集渣浇注，浇注温度为1100-1200摄氏度；浇注后铸件充分凝固25-35min；3)退火，冷却后的铸件进行打磨加工后加热到1000-1200℃，保温10-15min；4)淬火，将铸造件加热至780-830℃进行淬火；淬火时间为7-8h，之后自然冷却；5)回火，温度为260-280℃。

4.根据权利要求3所述的高铬耐磨球，其特征在于，其特征在于，包括下述步骤：步骤1)中熔炼过程中进行真空熔炼，真空压力为1.6-2.8Pa，熔炼时间为35-50min。