一种精密高锰合金钢斗齿及其制备方法技术

技术编号:10966002 阅读:140 留言:0更新日期:2015-01-28 18:13
本发明专利技术公开了一种精密高锰合金钢斗齿,其组分按重量百分比包括:C:0.9-1.0%,Mn:11-11.5%,Cr:0.4-0.55%,Mo:0.55-0.65%,Si:0.55-0.7%,P:≤0.03%,S:≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术还公开了上述精密高锰合金钢斗齿的制备方法。本发明专利技术具有优异的耐磨、耐冲击性能,能有效延长斗齿的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种精密高锰合金钢斗齿,其组分按重量百分比包括:C:0.9-1.0%,Mn:11-11.5%,Cr:0.4-0.55%,Mo:0.55-0.65%,Si:0.55-0.7%,P:≤0.03%,S:≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术还公开了上述精密高锰合金钢斗齿的制备方法。本专利技术具有优异的耐磨、耐冲击性能,能有效延长斗齿的使用寿命。【专利说明】
本专利技术涉及斗齿
,尤其涉及。
技术介绍
挖掘机斗齿在矿山采掘、地质勘探和基础建设过程中,直接与岩土、矿石等接触,不仅承受岩土、矿石等的摩擦磨损,而且还会承受一定的冲击载荷,因此它成了挖掘机的最易磨损件,每台挖掘机每年会消耗大量的斗齿配件。据有关资料统计,在2005年,我国正在使用的2m3以上大型矿山挖掘机有2000?2500台,斗齿直接经济损失达到3000万元/年;与此同时,因设备损坏、停机、停产而造成间接经济损失更大。因此提高斗齿的耐磨、耐冲击性,能提高效率、降低工矿企业生产成本。
技术实现思路
基本
技术介绍
存在的技术问题,本专利技术提出了,具有优异的耐磨、耐冲击性能,能有效延长斗齿的使用寿命。 本专利技术提出的一种精密高锰合金钢斗齿,其组分按重量百分比包括:C: 0.9-1.0 %, Mn:11-11.5 %, Cr:0.4-0.55 %, Mo:0.55-0.65 %, Si:0.55-0.7 %, P:(0.03%, S 0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。 优选地,其组分中Mn、C、Mo的重量百分比关系符合如下公式:Mn =2XC+Mo+8.7%。 优选地,其组分中C和Si的重量比为0.93-0.97:0.6-0.65。 优选地,其组分按重量百分比包括:C:0.93-0.97 %, Mn:11.1-11.4 %, Cr: 0.45-0.5%, Mo:0.57-0.63%, S1:0.6-0.65%,P S 0.03%, S S 0.02%,其余为 Fe 和不可避免的杂质。 本专利技术还提出一种上述精密高锰合金钢斗齿的制备方法,包括如下步骤: S1、熔炼:将高锰铁、中锰铁、生铁、废钢、钥铁、铬钢、萤石粉和石灰放入感应炉中,向感应炉中通入保护气体,升高感应炉温度,至上述原料全部熔化后,打开炉门加入铝丝和硅铁,保温5min,捞出浮在液体表面的炉渣后,感应炉中剩余液体为合金液; S2、预处理型壳:型壳升温至880°C,保温120-150min后,冷却至300_320°C得到预处理型壳; S3、浇注:向浇注包内加入稀土和铝丝后,将合金液移入浇注包中得到混合金属液,再将浇注包中的混合金属液浇注到预处理型壳内后,待混合金属液冷却至室温得到合金坯,其中稀土和合金液的重量比为0.3:100,铝丝为100g,浇注温度为1530-1570°c ; S4、热处理:将合金坯升温至300°C,保温2h,再升温至650°C,接着保温2h,再升温至1070°C,保温2.5h,取出后水冷得到到精密高锰合金钢斗齿。 制备方法的S2中,型壳装台车时,不能挤压,必须放平,保持底面全部用力,一般浇杯口方向小于180°。预处理型壳在摆放搬壳时,必须浇杯口向下,倒出型壳内在焙烧过程中产生的杂物,然后将前端与尾部保持30°的倾斜度,必须保持浇杯口稍高于尾部,即浇杯底部是钢液上水平面的最高点。 制备方法的S3中,合金液倒入浇注包内先撒结渣剂,把杂物清理干净后,放保温棉滤渣,同时撒草木灰覆盖,隔绝空气后再进行浇注。浇注时须要先慢,以减少对型壳的冲击力,使内腔气体排出;再加快浇注速度;当合金液的液面上升至浇口杯底部时再放慢浇注速度,特别注意不能断流,防止卷入气体。浇包嘴越接近浇杯口越好,距离控制在5cm左右,浇注时须要做到引流准、注流稳、收流慢,每个斗齿的浇注速度为1.8-2.2s/kg。 优选地,SI中,萤石粉与合金液的重量比为0.2-0.5:100。 优选地,SI中,石灰与合金液的重量比为0.6-1:100。 优选地,S4中,升温速度小于150°C /h且大于50°C /h。 优选地,S4中,升温速度为120°C/h。 优选地,包括如下步骤: S1、熔炼:将高锰铁、中锰铁、生铁、废钢、钥铁、铬钢、萤石粉和石灰放入感应炉中,向感应炉中通入保护气体,升高感应炉温度,至上述原料全部熔化后,打开炉门加入铝丝和硅铁,保温5min,捞出浮在液体表面的炉渣后,感应炉中剩余液体为合金液; S2、预处理型壳:型壳升温至880°C,保温135min后,冷却至310°C得到预处理型壳; S3、浇注:向浇注包内加入稀土和铝丝后,将合金液移入浇注包中得到混合金属液,再将浇注包中的混合金属液浇注到预处理型壳内后,待混合金属液冷却至室温得到合金坯,其中稀土和合金液的重量比为0.3:100,铝丝为100g,浇注温度为1550°C ; S4、热处理:将合金坯以110°C /h的升温速度升温至300°C,保温2h ;再以87.5°C /h的升温速度升温至650°C,接着保温2h ;再以120°C /h的升温速度升温至1070°C,保温 2.5h,取出后水冷得到到精密高锰合金钢斗齿。 本专利技术通过采用合理的元素配比以及稀土元素的添加,净化了钢液,细化了晶粒,改善杂物的形态和分布,可实现合金钢综合强化,从而提高斗齿的耐磨性和使用寿命,本专利技术采用了合理的热处理工艺,合适的退火处理和淬火回火,使合金钢的硬度性能和耐冲击性能都有显著提高。 本专利技术合金钢与现有的高锰钢相比,具有更高的耐磨性、强韧性以及抗冲击性。使用本专利技术合金钢,可以保证挖掘机能正常进行工作,防治早期脆断,减少停机和维修次数,提高了劳动生产率和设备利用率,降低了生产成本。 【具体实施方式】 下面,通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。 实施例1 本专利技术提出的一种精密高锰合金钢斗齿,其组分按重量百分比包括:C:1.0%,Mn:11%, Cr:0.55%, Mo:0.55%, Si:0.7%, P:0.01%, S:0.02%,其余为 Fe 和不可避免的杂质。 本专利技术还提出一种上述精密高锰合金钢斗齿的制备方法,包括如下步骤: S1、熔炼:将高锰铁、中锰铁、生铁、废钢、钥铁、铬钢、萤石粉和石灰放入感应炉中,向感应炉中通入保护气体,升高感应炉温度,至上述原料全部熔化后,打开炉门加入铝丝和硅铁,保温5min,捞出浮在液体表面的炉渣后,感应炉中剩余液体为合金液,其中萤石粉与合金液的重量比为0.2:100,石灰与合金液的重量比为1:100 ; S2、预处理型壳:型壳升温至880°C,保温135min后,冷却至310°C得到预处理型壳; S3、浇注:向浇注包内加入稀土和铝丝后,将合金液移入浇注包中得到混合金属液,再将浇注包中的混合金属液浇注到预处理型壳内后,待混合金属液冷却至室温得到合金坯,其中稀土和合金液的重量比为0.3:100,铝丝为100g,浇注温度为1550°C ; S4、热处理:将合金坯以110°C /h的升温速度升温至300°C,保温2h ;再以87.5°C /h的升温速度升温至650°C,接着保温2h ;再以120°C /h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密高锰合金钢斗齿,其特征在于,其组分按重量百分比包括:C:0.9‑1.0%,Mn:11‑11.5%,Cr:0.4‑0.55%,Mo:0.55‑0.65%,Si:0.55‑0.7%,P:≤0.03%,S:≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张志军赵金锋
申请(专利权)人:巩义市东奥金属铸造有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

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