一种高锰钢耐磨衬板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高锰钢耐磨衬板及其制备方法，属于耐磨材料技术领域，各成分及其重量百分比为：C：1.1-1.3％、Mn：12-15％、Si：0.4-0.8％、Cr：1.8-2.6％、Al：0.016-0.04％、P≤0.014％、Re：0.02-0.1％，Ti：0.06-0.16％，Nb：0.028-0.04％，Mo:0.1-0.15％；余量为Fe。本发明专利技术强度、韧性高，HRC为300—320，冲击韧性≥52J/cm2，加入合金元素细化组织，形成细化奥氏体，提高其耐磨性，使用寿命大于6000h。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耐磨材料
，具体涉及一种高锰钢耐磨衬板及其制备方法。
技术介绍
耐磨材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高
和国防建设的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业具有十分重要的作用。 耐磨材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，耐磨材料约占85％。随着信息社会的到来，特种耐磨材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高
的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 耐磨衬板，是指耐磨钢板通过切割、卷板变形、打孔和焊接等生产工艺加工而成各种耐磨衬板，如输送机衬板、给煤机底板/旋风分离器倒锥和衬板、耐磨叶片等，耐磨寿命可比普通钢板提高15倍以上。 高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10％以上的合金钢。 在中国专利申请号：201310051686中公开了一种耐磨衬板及其制备方法，耐磨衬板的组成元素及质量百分比为：C：0.25％-0.30％，Mn：0.70％-0.90％，Si：0.30％-0.60％，Cr：0.8％-1.10％，Mo：0.15％-0.25％，Al：0.015r>％-0.050％，Zr：0.025％-0.050％，Cu≤0.50％，Nb≤0.020％，Sn≤0.020％，余量为Fe以及不可避免的杂质。其制备方法包括以下步骤：S1、原料配制：按照耐磨衬板的组成元素及质量百分比配制原料；S2、铸造：将上述配制好的原料进行冶炼、浇注成型，得到成型衬板；S3、浇冒口切割：将上述成型衬板预热后热割、热刨；S4、热处理：将上述热刨后的成型衬板进行表面打磨处理，然后升温至950～1000℃时进行正火，待温度为900～950℃时进行淬火，淬火后保温，然后出炉空冷，在温度为190～220℃的条件下回火，回火后保温，即得到成品耐磨衬板。该技术方案中的组分仍需进一步改进以提高其使用寿命。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种高锰钢耐磨衬板及其制备方法，该技术方案具有寿命长、硬度高、冲击韧性好等优点。 为了解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为： 一种高锰钢耐磨衬板，各成分及其重量百分比为：C：1.1-1.3％、Mn：12-15％、Si：0.4-0.8％、Cr：1.8-2.6％、Al：0.016-0.04％、P≤0.014％、Re：0.02-0.1％，Ti：0.06-0.16％，Nb：0.028-0.04％，Mo:0.1-0.15％；余量为Fe。 优选的，各成分及其重量百分比为：C：1.15-1.3％、Mn：13-15％、Si：0.5-0.8％、Cr：2.0-2.6％、Al：0.018-0.03％、P≤0.014％、Re：0.04-0.1％，Ti：0.08-0.16％，Nb：0.028-0.04％，Mo:0.11-0.15％；余量为Fe。 优选的，各成分及其重量百分比为：C：1.2％、Mn：14％、Si：0.6％、Cr：2.2％、Mn：1.8％、Al：0.02％、P：0.012％、Re：0.06％，Ti：0.1％，Nb：0.032％，Mo:0.12％；余量为Fe。 优选的，各成分及其重量百分比为：C：1.22％、Mn：14.5％、Si：0.7％、Cr：2.4％、Al：0.024％、P：0.008％、Re：0.08％，Ti：0.12％，Nb：0.034％，Mo:0.13％；余量为Fe。 所述高锰钢耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤： (1)原料熔炼，温度为1580—1640℃； (2)变质处理，加入Nb铁、Ti铁及Re； (3)浇注，温度为1400—1430℃； (4)热处理，先在860—900℃保温1.4—1.8h，再在600—630℃保温2.6—3.2h，最后在1000—1100℃保温1.8—2h。 优选的，在出钢前12—18min加入Nb铁、Ti铁及Re。 优选的，在步骤(1)中分2—4次加入锰钢；防止锰冻结。 C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高综合性能。 Si促使碳化物析出。 Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。 Al能够提高力学性能。 Mn是强化元素，提高耐磨性。 Ti能够细化组织，防止脆裂。 Nb提高强度和韧性。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果为： 本专利技术强度、韧性高，HRC为300—320，冲击韧性≥52J/cm2，加入合金元素细化组织，形成细化奥氏体，提高其耐磨性，使用寿命大于6000h。 具体实施方式 下面对本专利技术做进一步说明： 实施例1： 一种高锰钢耐磨衬板，各成分及其重量百分比为：C：1.2％、Mn：14％、Si：0.6％、Cr：2.2％、Al：0.02％、P：0.012％、Re：0.06％，Ti：0.1％，Nb：0.032％，Mo:0.12％；余量为Fe。 高锰钢耐磨衬板的制备方法，包括以下步骤： (1)原料熔炼，温度为1600℃，分4次加入锰钢；防止锰冻结； (2)变质处理，在出钢前14min加入Nb铁、Ti铁及Re； (3)浇注，温度为1410℃； (4)热处理，先在880℃保温1.5h，再在625℃保温2.8h，最后在1040℃保温1.9h； C与Fe、Cr、Mn形成稳定的化合物，通过热处理提高其硬度和耐磨性；C与其他元素产生协同作用，提高综合性能。 Si促使碳化物析出。 Mo能够有效地抑制渗碳体聚集，强化奥氏体组织，使强度和硬度增加，形变硬化性能增强，从而改善抗磨能力。 Al能够提高力学性能。 Mn是强化元素，提高其耐磨性。 Ti能够细化组织，放置脆裂。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高锰钢耐磨衬板，其特征在于：各成分及其重量百分比为：C：1.1‑1.3％、Mn：12‑15％、Si：0.4‑0.8％、Cr：1.8‑2.6％、Al：0.016‑0.04％、P≤0.014％、Re：0.02‑0.1％，Ti：0.06‑0.16％，Nb：0.028‑0.04％，Mo:0.1‑0.15％；余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高锰钢耐磨衬板，其特征在于：各成分及其重量百分比为：C：
1.1-1.3％、Mn：12-15％、Si：0.4-0.8％、Cr：1.8-2.6％、Al：0.016-0.04
％、P≤0.014％、Re：0.02-0.1％，Ti：0.06-0.16％，Nb：0.028-0.04％，
Mo:0.1-0.15％；余量为Fe。
2.根据权利要求1所述高锰钢耐磨衬板，其特征在于：各成分及其重量百
分比为：C：1.15-1.3％、Mn：13-15％、Si：0.5-0.8％、Cr：2.0-2.6％、
Al：0.018-0.03％、P≤0.014％、Re：0.04-0.1％，Ti：0.08-0.16％，Nb：
0.028-0.04％，Mo:0.11-0.15％；余量为Fe。
3.根据权利要求1所述高锰钢耐磨衬板，其特征在于：各成分及其重量百
分比为：C：1.2％、Mn：14％、Si：0.6％、Cr：2.2％、Al：0.02％、P：
0.012％、Re：0.06％，Ti：0.1％，Nb：0.032％，M...

【专利技术属性】
技术研发人员：包玮，
申请(专利权)人：中建材宁国新马耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34