CN112725705A - 一种矿用耐磨泵轴用合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种矿用耐磨泵轴用合金材料。包括按重量百分比计的如下成分：C：1.0‑1.2，Mn：2.5‑3.0，Ti：1.7‑1.8，Cr：2.3‑2.5，Co：0.6‑0.8，W：1.0‑1.2，V：0.2‑0.4，Be：0.3‑0.4，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。本发明供的矿用耐磨泵轴用合金材料，具有耐磨性好、硬度高、抗冲击性能优等特点。基于所述矿用耐磨泵轴用合金材料，本发明还提供一种矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法。

Description

一种矿用耐磨泵轴用合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种耐磨泵轴用合金材料及其制备方法。
背景技术
泵阀工作的环境多样且恶劣，对材质的要求高。目前泵阀用的合金钢有多种，且现有合金材料应用在矿用泵轴中仍具有如耐磨性差、硬度低、抗冲击性能差等缺陷，使用过程中泵轴容易损坏。泵轴的频繁更换，带来了使用成本高、安全性能差等技术问题。
鉴于此，有必要提供一种新的材料解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种矿用耐磨泵轴用合金材料，具有耐磨性好、硬度高、抗冲击性能优等特点。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种矿用耐磨泵轴用合金材料，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.0-1.2，Mn：2.5-3.0，Ti：1.7-1.8，Cr：2.3-2.5，Co：0.6-0.8，W：1.0-1.2，V：0.2-0.4，Be：0.3-0.4，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
进一步地，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.2，Mn：2.5，Ti：1.8，Cr：2.5，Co：0.6，W：1.2，V：0.4，Be：0.3，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
本发明还提供一种矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，准备生铁与废铁按1:1-1.5比例作为铁基质来源；
步骤S2，将生铁加入熔炼炉中熔化，依次进行脱硫、脱氧、一次精炼、添加合金成分进行合金化；
步骤S3，加入废铁熔化，进行二次精炼；
步骤S4，升温至1050-1100℃，检测并调整化学元素成分含量至合格；
步骤S5，浇铸成轴坯。
进一步地，步骤S2中，合金成分加入顺序为：Mn、Ti、Cr、Co、W、V、C、Be。
进一步地，步骤S1中，生铁与废铁按1:1.3混合。
与现有技术相比，本发明提供的矿用耐磨泵轴用合金材料及其制备方法，有益效果在于：
本发明提供的矿用耐磨泵用合金材料，通过加入W、V、Co等多种成分，并调整C、Mn等元素比例，使制备形成的合金材料耐磨性、硬度、抗冲击性能均有提高，从而使制备得到的泵轴不易损坏，降低了使用成本，提高了生产安全性能。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
一种矿用耐磨泵轴用合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.2，Mn：2.5，Ti：1.8，Cr：2.5，Co：0.6，W：1.2，V：0.4，Be：0.3，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
所述矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，准备生铁与废铁按1:1-1.5比例作为铁基质来源；优选地，生铁与废铁的混合比例是1:1.3；
步骤S2，将生铁加入熔炼炉中熔化，依次进行脱硫、脱氧、一次精炼、添加合金成分进行合金化；其中脱硫、脱氧、一次精炼工艺参考现有技术，在此不做赘述；合金成分加入顺序为Mn、Ti、Cr、Co、W、V、C、Be，合金成分加入顺序不同，可影响合金材料的晶相结构，从而影响合金材料的力学性能；
步骤S3，加入废铁熔化，进行二次精炼；二次精炼工艺参考现有技术，在此不做赘述；
步骤S4，升温至1050-1100℃，检测并调整化学元素成分含量至合格；
步骤S5，浇铸成轴坯，浇铸工艺参考现有技术，在此不做赘述。
采用本实施例的制备方法，获得的合金材料硬度为305HB，冲击韧性65.8J/cm2，拉伸强度1420MPa，断面收缩率23.5％。
实施例2
一种矿用耐磨泵轴用合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.0，Mn：3.0，Ti：1.7，Cr：2.3，Co：0.8，W：1.0，V：0.2，Be：0.2，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
采用与实施例1相同的制备工艺，制备得到的合金材料性能检测如下：合金材料硬度为298HB，冲击韧性64.9J/cm2，拉伸强度1398MPa，断面收缩率24.0％。
实施例3
一种矿用耐磨泵轴用合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.1，Mn：2.8，Ti：1.8，Cr：2.4，Co：0.7，W：1.1，V：0.3，Be：0.3，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
采用与实施例1相同的制备工艺，制备得到的合金材料性能检测如下：合金材料硬度为295HB，冲击韧性64.2J/cm2，拉伸强度1389MPa，断面收缩率24.5％。
与现有技术相比，本发明提供的矿用耐磨泵轴用合金材料及其制备方法，有益效果在于：
本发明提供的矿用耐磨泵用合金材料，通过加入W、V、Co等多种成分，并调整C、Mn等元素比例，使制备形成的合金材料耐磨性、硬度、抗冲击性能均有提高，从而使制备得到的泵轴不易损坏，降低了使用成本，提高了生产安全性能。
以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种矿用耐磨泵轴用合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.0-1.2，Mn：2.5-3.0，Ti：1.7-1.8，Cr：2.3-2.5，Co：0.6-0.8，W：1.0-1.2，V：0.2-0.4，Be：0.3-0.4，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的矿用耐磨泵轴用合金材料，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
C：1.2，Mn：2.5，Ti：1.8，Cr：2.5，Co：0.6，W：1.2，V：0.4，Be：0.3，S≤0.01，P≤0.01，余量为铁。
3.一种如权利要求1或2所述的矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，准备生铁与废铁按1:1-1.5比例作为铁基质来源；
步骤S2，将生铁加入熔炼炉中熔化，依次进行脱硫、脱氧、一次精炼、添加合金成分进行合金化；
步骤S3，加入废铁熔化，进行二次精炼；
步骤S4，升温至1050-1100℃，检测并调整化学元素成分含量至合格；
步骤S5，浇铸成轴坯。
4.根据权利要求3所述的矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，合金成分加入顺序为：Mn、Ti、Cr、Co、W、V、C、Be。
5.根据权利要求3所述的矿用耐磨泵轴用合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，生铁与废铁按1:1.3混合。
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