CN1230601A - 锰钨钛耐磨铸钢 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铸钢合金,适用于中等应力磨料磨损条件下工作的摆式磨粉机的磨辊及磨环、3米以下直径的球磨机衬板、0.8米以下直径的锤式破碎机锤头等机构构件。其特征在于化学成分(重量百分数)为:C0.3~0.6%,Mn3~4%,钨1~3%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,其余为Fe。该耐磨铸钢寿命长、成本低、淬透性高、机械性能稳定。
Description
本发明属于铸钢合金中的铸造耐磨钢,适用于中等应力磨料磨损条件下工作的机械构件,如中小型球磨机(直径3米以下)的衬板、Φ800×600锤式破碎机的锤头、摆式磨粉机的磨辊及磨环等。
目前本领域主要使用铸造高锰钢、铬锰硅钼耐磨铸钢、铬镍钼耐磨铸钢。
高锰钢的主要成分(重量百分数)为:碳0.9~1.5%,锰11~14%。这类钢是目前使用量最大的耐磨钢。其缺点是冲击硬化的特性难以发挥,在中等冲击载荷下耐磨性差。
铬锰硅钼耐磨铸钢的主要成分(重量百分数)为:碳0.3~0.6%,铬1~3%,锰1~2%,硅1.2~1.6%,钼0.3~0.5%。这类钢是八十年代以来研制的新钢种,其耐磨性可达到高锰钢的1.5倍。缺点是热处理工艺复杂,机械性能不稳定,制作截面尺寸较大的铸件往往不耐磨或发生断裂。
铬镍钼耐磨铸钢的主要成分(重量百分数)为:碳0.3~0.6%,铬4~6%,镍0.3~1.0%,钼0%3~1.0%。这类钢也是八十年代以来研制的新型耐磨铸钢,其耐磨性可达到高锰钢的1.5~2倍。缺点是生产成本高。
本发明的目的在于提供一种不仅耐磨性高,并且淬透性高、机械性能稳定、生产成本低,可在中等冲击载荷下使用的耐磨铸钢。
本发明上述目的的达到,采用的技术方案是:以锰和钨为耐磨铸钢的主加元素,以Ti为耐磨铸钢的辅加元素,得到锰钨钛耐磨铸钢。其化学成分(重量百分数)为:碳0.3~0.6%,锰3~4%,钨1~3%,钛0.06~0.15%,硅≤1.0%,磷≤0.06%,硫≤0.06%,其余为铁。
本发明的耐磨铸钢主要成分范围的限定理由说明如下:
碳:0.3~0.6%
碳的主要作用是固溶于马氏体中从而使钢具有高硬度。碳低于0.3%,钢的硬度降低,耐磨性随之降低。碳高于0.6%,钢的韧性降低,使构件承受中等冲击载荷时会发生断裂。
锰:3~4%
锰的主要作用是提高耐磨钢的淬透性。锰氏于3%,淬透性降低,大截面构件的硬度随之降低,耐磨性变差;锰高于4%,耐磨钢的韧性严重下降。
钨:1~3%
钨的主要作用有两个方面,一是与锰配合提高淬透性;二是提高热硬性,使构件表面因摩擦而温度升高时仍有高硬度,从而提高耐磨性。钨低于1%,上述作用不明显;钨高于3%,提高淬透性的作用已不明显,并使生产成本提高。
钛:0.06~0.15%
钛的主要作用是细化晶粒,从而提高韧性。钛的含量低于0.06%,细化晶柱的作用不明显,高于0.15%,使生产成本增加。
硅、磷、硫是本发明耐磨铸钢中的杂质元素,其含量分别限制在1.0%、0.6%、0.6%以下。
由以上主要元素配制成的本发明锰钨钛耐磨铸钢,硬度大于55HRC,冲击韧性为12~20J/cm2,空气中淬透直径大于200mm,耐磨性达到高锰钢的2~3倍,生产成本仅比高锰钢高20%。
实施例:
实施例1:采用已有的炼钢及铸造技术,控制本发明的化学成分(重量百分数)为:C0.3~0.5%,Mn3.0~3.5%,W1~2%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,其余为Fe。
实施例2:采用已有的炼钢及铸造技术,控制本发明的化学成分(重量百分数)为:C0.4~0.6%,Mn3.0~4.0%,W1.5~2.0%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.05,P≤0.06%,S≤0.06%,基余为Fe。
使用本发明锰钨钛耐磨铸钢制造的Φ2700球磨机衬板、Φ800×600锤式破碎机锤头、4R型摆式磨粉机磨辊及磨环已分别在矿山、水泥厂、石粉厂使用,使用寿命达到ZGMn13的2~3倍。
Claims (3)
1.一种以碳、锰、钨、钛为主要元素的耐磨铸钢,属于铸钢合金,其特征在于:化学成分(重量百分数)为:C0.3~0.6%,锰3~4,钨1~3%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%;S≤0.06%,其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐磨铸钢,其特征在于:化学成分(重量百分数)为:C0.3~0.5%,Mn3.0~3.5%,W1~2%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的耐磨铸钢,其特征在于:化学成分(重量百分数)为:C0.04~0.6%,Mn3.0~0.4%,W1.5~3.0%,Ti0.06~0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,其余为Fe。
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