CN1232884A - 高硅耐磨铸钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高硅耐磨铸钢,以碳钢下脚料或硅钢下脚料为原料,用废电极石墨及其它增碳剂增碳,硅铁合金或SiC增硅,钼合金合金化,控制钢水的成分;对浇铸工件进行热处理。本耐磨铸钢能够在冲击磨损条件下工作,比高锰钢具有更高的初始硬度,在中、小冲击负载的磨损条件下仍有好的耐磨性;比奥—贝球铁具有更高的耐磨性和强韧性,适用面更大;比低合金钢少用合金元素,简化热处理,降低成本,且提高耐磨性。
Description
本发明涉及一种高硅耐磨铸钢,属冶金技术领域。
现行的铸造耐磨钢主要有高锰钢、碳钢和低合金钢,以及铸造石墨钢三类[1-3]。其中以英国人Hadfield于1882年发明的高锰钢应用最广泛。这种钢的最大特点是,在较大的冲击负载或接触应力作用下,表面层能迅速产生加工硬化,内部则仍保持有良好的韧性。因此具有良好的耐磨性。但是,在冲击负载或接触应力不太高的场合,这种加硬化效应不能充分发挥,由于高锰钢的初始硬度很低,因而耐磨性很差。
碳钢和低合金钢主要是作为结构材料而不是作为耐磨钢发展起来的,为了提高耐磨性,采用多元合金化和严格的热处理是主要措施,因而成本较高。
铸造石墨钢则已被球墨铸铁替代,在石墨钢适用的磨损场合,球墨铸铁具有更好的耐磨性。
近年发展起来的奥-贝球铁(ADI),具有很好的强韧性组合,是一种很好的耐磨材料。但在冲击磨损场合,ADI中的石墨不起作用。另外,ADI中基体的含碳量基本固定,调整困难。
本发明的目的是研究一种新的高硅耐磨铸钢,使其能够在冲击磨损条件下工作,比高锰钢具有更高的初始硬度,在中、小冲击负载的磨损条件下仍有好的耐磨性;比奥-贝球铁具有更高的耐磨性和强韧性,适用面更大;比低合金钢少用合金元素,简化热处理,降低成本,且提高耐磨性。
本发明研制的高硅耐磨铸钢的成份配方如下:C Si Mn P S Mo0.6~1.2 1.8~3.0 0.4~0.6 <0.04 <0.04 0.2~0.5
其制备工艺如下:
1.熔铸工艺
可以采用工频、中频感应电炉或电弧炉熔炼,原材料为碳钢下脚料,也可采用硅钢下脚料,用废电极石墨及其它增碳剂增碳,硅铁合金或SiC增硅,铝合金合金化。熔炼工艺与一般碳钢同,但夹杂物要严格控制;
2、用上述熔融钢水浇铸成品工件;
3、对浇铸工件进行热处理:
以≤100℃/小时速度加热,在900+20℃下奥氏体化,保温时间1~3小时(每2.5cm壁厚1小时),然后在盐浴炉(KON350%+NaON350%)中淬火,淬火温度为280~400℃,时间0.5~1.5小时。
在我国大量使用的中、小型球磨机衬板,挖掘机斗齿、破碎机锤头、铁路清筛机扒链等零件上应用,新钢种应实现比现行材料使用寿命提高,生产成本降低的目的。
下面介绍本发明的实施例。
实施例1:PC200、PC220等挖掘机斗齿(中频炉熔炼,熔模铸造,齿重4~6kg)材料:C0.7;Si2.3~2.7;Mn0.4~0.6;P、S<0.04;Mo0.20~0.30。
热处理:900±10℃奥氏体化,320℃等温淬火1小时。
效果:斗齿使用寿命比原35CrMo斗齿提高约50%,比45#碳钢斗齿提高2倍以上,生产成本比35CrMo低,比45#碳钢略高。
实施例2:锤击式破碎机锤头(中频炉熔炼,砂铸,锤头重6~10kg)
材料:C0.9~1.0;Si2.2~2.5;Mn0.4~0.6;P、S<0.04;Mo0.20~0.30。
热处理:900±10℃奥氏体化,360℃等温淬火1.5小时。
效果:锤头使用寿命比原高锰钢锤头提高1倍以上。
实施例3:铁路清筛机扒链(中频炉熔炼,砂铸,链重7~12kg)
材料:C0.8~1.0;Si2.0~2.2;Mn0.4~0.6;P、S<0.04;Mo0.20~0.30。
热处理:900±10℃奥氏体化,280~300℃等温淬火1小时。
效果:扒链使用寿命比原高锰钢扒链提高1倍以上。
Claims (1)
1、一种高硅耐磨铸钢,其特征在于,其成份配方如下:C Si Mn P S Mo0.6~1.2 1.8~3.0 0.4~0.6 <0.04 <0.04 0.2~0.5
其制备工艺如下:
(1)熔铸工艺
采用工频、中频感应电炉或电弧炉熔炼,以碳钢下脚料或硅钢下脚料为原料,用废电极石墨及其它增碳剂增碳,硅铁合金或SiC增硅,钼合金合金化,控制钢水的成分;
(2)、用上述熔融钢水浇铸成品工件;
(3)、对浇铸工件进行热处理:
以≤100℃/小时速度加热,在900±20℃下奥氏体化,保温时间1~3小时(每2.5cm壁厚1小时),然后在盐浴炉(KON350%+NaON350%)中淬火,淬火温度为280~400℃,时间0.5~1.5小时。
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