一种耐磨铸钢及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种耐磨铸钢，成分为：C：0.85％～1.0wt％，Si：1.8％～2.0wt％，Mn：2.0％～2.1wt％，Cr：0.8～1.2wt％，Mo：0.2％～0.3wt％，Nb：0.01～0.03wt％，P：≤0.04wt％，S：≤0.04wt％，Al：0.04～0.09wt％，余量为Fe。本发明专利技术提供的耐磨铸钢用于生产的气缸套工装底座克服了普通工装底座强度低、耐磨差，使用寿命低等缺点，本发明专利技术提供的耐磨铸钢的室温抗拉强度高达1000MPa左右，远高于现有45钢气缸套底座600MPa左右的强度水平，具有较高的耐磨性，使用寿命，可大幅减少工装底座的替换寿命。本发明专利技术还提供了一种耐磨铸钢的制备方法和应用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨铸钢及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于金属材料
，尤其涉及一种耐磨铸钢及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]气缸套作为发动机的重要零部件，在加工工程中底座是不可缺少的工装，并且对其强度和耐磨性有较高要求，还需要有较长的使用寿命，以减少换工装频次，保证加工产品的一致性。
[0003]因此开发一种强度高，耐磨好，工艺流程简单的工装底座就显得尤为必要。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种耐磨铸钢及其制备方法和应用，本专利技术提供的耐磨铸钢强度高，耐磨好，工艺流程简单。
[0005]本专利技术提供了一种耐磨铸钢，成分为：
[0006]C：0.85％～1.0wt％，
[0007]Si：1.8％～2.0wt％，
[0008]Mn：2.0％～2.1wt％，
[0009]Cr：0.8～1.2wt％，
[0010]Mo：0.2％～0.3wt％，
[0011]Nb：0.01～0.03wt％，
[0012]P：≤0.04wt％，
[0013]S：≤0.04wt％，
[0014]Al：0.04～0.09wt％，
[0015]余量为Fe。
[0016]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的耐磨铸钢的制备方法，包括：
[0017]将合金原料进行熔炼，得到合金液；
[0018]将所述合金液进行铸造，得到铸件；
[0019]将所述铸件进行奥氏体化、淬入硝盐浴中，然后进行回火，得到耐磨铸钢。
[0020]优选的，所述熔炼的方法包括：
[0021]采用中频感应电炉进行熔炼，合金液出火时加入0.1～0.13wt％的铝条脱氧。
[0022]优选的，所述铸造的方法为离心铸造。
[0023]优选的，所述奥氏体化的温度为880～920℃。
[0024]优选的，所述淬入硝盐浴中的温度为320～360℃；保温时间为2～4小时。
[0025]优选的，所述回火的温度为330～370℃；保温时间为2～4小时。
[0026]优选的，所述熔炼的温度为1600～1700℃。
[0027]优选的，所述铸造过程中浇注温度≥1550℃。
[0028]本专利技术提供了一种气缸套工装耐磨底座，由上述技术方案所述的耐磨铸钢制备得
到。
[0029]本专利技术对钢液(合金液)成分进行了设计，添加元素Cr和Mo以提高淬透性，元素Nb能够细化晶界，元素Si的控制是为了保证等温淬火时碳化物不析出，并通过热处理使其获得贝氏体组织，提高强度和耐磨性；本专利技术采用回火工艺来消除内应力，以保证底座机械加工尺寸的稳定性；本专利技术中贝氏体铸钢工装底座在气缸套制造领域首次使用，工装寿命较目前的碳素结构钢提高3～5倍。
[0030]本专利技术在制备耐磨铸钢过程中，通过熔炼、浇注，采用热处理工艺获得了贝氏体组织，最后通过回火处理使材料在强度、耐磨性上表现出较高的优越性，这是贝氏体铸钢工装底座在气缸套加工领域的首次使用。本专利技术相对于现有气缸套工装底座材料，具有强度高、耐磨性好、制备工艺稳定的优点。
附图说明
[0031]图1为本专利技术实施例1制备的气缸套的金相图；
[0032]图2为本专利技术实施例2制备的气缸套的金相图。
具体实施方式
[0033]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本专利技术保护的范围。应理解，本专利技术实施例仅用于说明本专利技术的技术效果，而非用于限制本专利技术的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
[0034]本专利技术提供了一种耐磨铸钢，成分为：
[0035]C：0.85％～1.0wt％，
[0036]Si：1.8％～2.0wt％，
[0037]Mn：2.0％～2.1wt％，
[0038]Cr：0.8～1.2wt％，
[0039]Mo：0.2％～0.3wt％，
[0040]Nb：0.01～0.03wt％，
[0041]P：≤0.04wt％，
[0042]S：≤0.04wt％，
[0043]Al：0.04～0.09wt％，
[0044]余量为Fe。
[0045]在本专利技术中，所述C的质量含量优选为0.9～0.95％，更优选为0.92～0.93％；所述Si的质量含量优选为1.9％；所述Mn的质量含量优选为2.05％；所述Cr的质量含量优选为0.9～1.1％，更优选为1％；所述Mo的质量含量优选为0.22～0.28％，更优选为0.24～0.26％，最优选为0.25％；所述Nb的质量含量优选为0.02％；所述P的质量含量优选为0.01～0.04％，更优选为0.02～0.03％，最优选为0.025％；所述S的质量含量优选为0.015～0.04％，更优选为0.02～0.03％，最优选为0.025％；所述Al的质量含量优选为0.05～0.08％，更优选为0.06～0.07％。
[0046]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的耐磨铸钢的制备方法，包括：
[0047]将合金原料进行熔炼，得到合金液；
[0048]将所述合金液进行铸造，得到铸件；
[0049]将所述铸件进行奥氏体化、淬入硝盐浴中，然后进行回火，得到耐磨铸钢。
[0050]本专利技术对所述合金原料没有特殊的限制，本领域技术人员可按照预获得的上述耐磨铸钢的成分选择常用的金属原料进行配料即可。
[0051]在本专利技术中，所述熔炼优选包括：
[0052]采用中频感应电炉进行熔炼，合金液出火时加入0.1～0.13wt％的铝条脱氧。
[0053]在本专利技术中，所述铝条优选为纯铝条；所述铝条的质量优选为合金液质量的0.1～0.13％，更优选为0.12％。
[0054]在本专利技术中，所述熔炼过程中的熔炼温度优选为1600～1700℃，更优选为1620～1680℃，更优选为1640～1660℃，最优选为1650℃。
[0055]在本专利技术中，所述铸造的方法优选为离心铸造。
[0056]在本专利技术中，所述铸造过程中的浇铸温度优选≥1550℃，更优选为1550～1650℃，更优选为1580～1620℃，最优选为1600℃。
[0057]在本专利技术中，所述奥氏体化的温度优选为880～920℃，更优选为890～910℃，最优选为900℃；所述奥氏体化优选充分进行；所述奥氏体化的时间优选为：
[0058]根据工件大小进行调整，工件的有效尺寸每1mm保温3分钟。
[0059]在本专利技术中，所述淬入硝盐浴中的温度优选为320～360℃，更优选为330～350℃，最优选为340℃；所述淬入硝盐浴的保温时间优选为2～4小时，更优选为2.5～3.5小时，最优选为3小时。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨铸钢，成分为：C：0.85％～1.0wt％，Si：1.8％～2.0wt％，Mn：2.0％～2.1wt％，Cr：0.8～1.2wt％，Mo：0.2％～0.3wt％，Nb：0.01～0.03wt％，P：≤0.04wt％，S：≤0.04wt％，Al：0.04～0.09wt％，余量为Fe。2.一种权利要求1所述的耐磨铸钢的制备方法，包括：将合金原料进行熔炼，得到合金液；将所述合金液进行铸造，得到铸件；将所述铸件进行奥氏体化、淬入硝盐浴中，然后进行回火，得到耐磨铸钢。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔炼的方法包括：采用中频感应电炉进行熔炼，合金液出火时加入0.1～0.13wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋刚，程丹丹，王延芳，米永萍，卢琼，
申请(专利权)人：中原内配集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：