一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金及其制备方法技术

技术编号:12529192 阅读:126 留言:0更新日期:2015-12-18 00:24
本发明专利技术涉及一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金及其制备方法,属于合金技术领域。该合金包括按照重量百分数计的如下组分:钨70-75%、铬3-5%、硅1-2%、锶1.1-2.2%、钒1.7-2.2%、钴2-3%、锰0.8-2%、铈0.2-0.3%,余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1-1.2:1.5-1.8。本发明专利技术制备方法简单,制得的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金具有良好的耐磨性组织,硬度高,韧性好,热强性好,耐腐蚀性能优异,易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金及其制备方法
本专利技术属于合金
,具体涉及一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金及其制备方法。
技术介绍
铲斗即指安装在挖掘机用于挖掘的部件,也叫挖斗,铲斗属结构件类产品,由齿座板、底板、边板、墙板、挂耳板、背板、斗耳板、斗耳套、斗齿、齿座、护板或斗角等零配件组成。挖掘机斗齿是挖掘机上的重要部件,类似于人的牙齿,也是易损件,是由齿座和齿尖组成的组合斗齿,二者靠销轴连接。斗齿在不同的工作条件下服役受到不同程度的磨损和冲击,而发生不同程度、不同形式的失效。齿尖部位首先接触物料表面时,由于速度较快,斗齿尖部分受到较强烈的冲击。若斗齿的屈服强度低,将会在尖部产生塑性变形。随着挖掘深度的加大,斗齿受力情况会有所改变。当斗齿切割物料时,斗齿与物料发生相对运动,在表面产生很大的正挤压力,从而在斗齿工作面和物料之间产生较大的摩擦力。如果物料为较硬的岩石块、混凝土等,不仅产生很大的摩擦力,还会产生高温,这个过程反复作用的结果是在斗齿工作面产生不同程度的表面磨损,进而产生深度较大的犁沟。同时,挖掘中常常会遇到易腐蚀的物质,使得齿尖腐蚀成蜂窝状,则大大减少了其使用寿命。目前,大部分斗齿在正常工作条件下仅使用3天(大约36h左右)便失效,浪费了大量的人力物力。因此如何克服现有技术的不足是目前合金
亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金及其制备方法,该合金具有良好的耐磨性组织,硬度高,韧性好,热强性好,易于推广应用。本专利技术采用的技术方案如下:一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨70-75%、铬3-5%、硅1-2%、锶1.1-2.2%、钒1.7-2.2%、钴2-3%、锰0.8-2%、铈0.2-0.3%,余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1-1.2:1.5-1.8。进一步,优选的是所述的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,包括按照重量百分数计的如下组分:钨72%、铬3%、硅1%、锶1.5%、钒1.9%、钴2%、锰1%、铈0.27%、余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1:1.5。进一步,优选的是所述的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,包括按照重量百分数计的如下组分:钨74%、铬5%、硅1.5%、锶2%、钒2.2%、钴3%、锰2%、铈0.23%、余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1.1:1.7。本专利技术还提供一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金的制备方法,包括如下步骤:步骤(1),先将除稀土铈和辅料以外的原料(即钨、铬、硅、锶、钒、钴和锰)混合,搅拌至混合均匀,然后在真空中频感应电炉熔炼,再浇注铸锭,碾磨成纳米合金粉;步骤(2),将石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝加热到2000-2100℃,保持温度5-10min后,向其中加入步骤(1)制得的纳米合金粉,保持温度0.3-0.5h,同时不断搅拌至混合均匀,然后采用稀土铈进行孕育处理,再在1520-1560℃下浇注铸件,接着在800-880℃油冷淬火,然后150-190℃低温回火,冷却,即得。进一步,优选的是所述的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金的制备方法,包括如下步骤:步骤(1),先将除稀土铈和辅料以外的原料混合,搅拌至混合均匀,然后在真空中频感应电炉熔炼,再浇注铸锭,碾磨成纳米合金粉;步骤(2),将石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝加热到2050-2070℃后,保持温度8min后,向其中加入步骤(1)制得的纳米合金粉,保持温度0.4h,同时搅拌至混合均匀后,然后采用稀土铈进行孕育处理,再在1540-1550℃下浇注铸件,接着在820-850℃油冷淬火,然后170-180℃低温回火,冷却,即得。本专利技术与现有技术相比,其有益效果为:(1)本专利技术制备方法简单,制得的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金具有良好的耐磨性组织,硬度高,韧性好,热强性好,易于推广应用;(2)本专利技术采用的纳米二氧化钛和纳米氧化铝,能随着石墨烯及纳米合金粉进行扩散,均匀地分布于整个熔体中,有效地防止了碳化铝的聚集长大。(3)采用本专利技术的组成,能显著提高合金的耐腐蚀性能,耐碱蚀,腐蚀速率为0.001-0.002g/(m2·h)(耐腐蚀性实验:将合金浸入腐蚀介质1%NaOH,浸渍1个月),摩擦系数大约是锡青铜25%;采用本专利技术合金制成的铲斗斗齿可在正常条件下至少使用15-20天,大大节省了人力物力。本专利技术合金不仅仅限于应用在斗齿上,可广泛用于各种需要耐磨耐腐蚀合金的地方。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本专利技术,而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过购买获得的常规产品。实施例1一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨70%、铬3%、硅1%、锶1.1%、钒1.7%、钴2%、锰0.8%、铈0.2%,余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1-1.2:1.5-1.8。本实施例铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金的制备方法,包括如下步骤:步骤(1),先将除稀土铈和辅料以外的原料混合,搅拌至混合均匀,然后在真空中频感应电炉熔炼,再浇注铸锭,碾磨成纳米合金粉;步骤(2),将石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝加热到2000-2100℃,保持温度5min后,向其中加入步骤(1)制得的纳米合金粉,保持温度0.3h,同时不断搅拌至混合均匀,然后采用稀土铈进行孕育处理,再在1520-1560℃下浇注铸件,接着在800-880℃油冷淬火,然后150-190℃低温回火,冷却,即得。实施例2一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨75%、铬5%、硅2%、锶2.2%、钒2.2%、钴3%、锰2%、铈0.3%,余量为辅料;其中所述的辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1-1.2:1.5-1.8。本实施例铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金的制备方法,包括如下步骤:步骤(1),先将除稀土铈和辅料以外的原料混合,搅拌至混合均匀,然后在真空中频感应电炉熔炼,再浇注铸锭,碾磨成纳米合金粉;步骤(2),将石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝加热到2000-2100℃,保持温度10min后,向其中加入步骤(1)制得的纳米合金粉,保持温度0.5h,同时不断搅拌至混合均匀,然后采用稀土铈进行孕育处理,再在1520-1560℃下浇注铸件,接着在800-880℃油冷淬火,然后150-190℃低温回火,冷却,即得。实施例3一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,包括按照重量百分数计的如下组分:钨72%、铬3%、硅1%、锶1.5%、钒1.9%、钴2%、锰1%、铈0.27%,余量为辅料;其中所述的辅料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨70‑75%、铬3‑5%、硅1‑2%、锶1.1‑2.2%、钒1.7‑2.2%、钴2‑3%、锰0.8‑2%、铈0.2‑0.3%,余量为辅料;所述辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1‑1.2:1.5‑1.8。

【技术特征摘要】
1.一种铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨70-75%、铬3-5%、硅1-2%、锶1.1-2.2%、钒1.7-2.2%、钴2-3%、锰0.8-2%、铈0.2-0.3%,余量为辅料;所述辅料包括石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝,所述的石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝的质量比为3:1-1.2:1.5-1.8;通过下列方法制备,具体包括如下步骤:步骤(1),先将除铈和辅料以外的原料混合,搅拌至混合均匀,然后在真空中频感应电炉熔炼,再浇注铸锭,碾磨成纳米合金粉;步骤(2),将石墨烯、纳米二氧化钛和纳米氧化铝加热到2000-2100℃,保持温度5-10min后,向其中加入步骤(1)制得的纳米合金粉,保持温度0.3-0.5h,同时不断搅拌至混合均匀,然后采用稀土铈进行孕育处理,再在1520-1560℃下浇注铸件,接着在800-880℃油冷淬火,然后150-190℃低温回火,冷却,即得。2.根据权利要求1所述的铲斗斗齿用耐磨耐腐蚀合金,其特征在于,包括按照重量百分数计的如下组分:钨72%、铬3%、硅1%、锶1.5%、钒1.9%、钴2...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴盛发
申请(专利权)人:永仁力鑫钒钛低铬合金球有限公司
类型:发明
国别省市:云南;53

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