一种低合金耐磨钢的制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料领域，具体关于一种低合金耐磨钢的制备方法；组成包括：C 0.08%

【技术实现步骤摘要】
一种低合金耐磨钢的制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料领域，尤其是一种低合金耐磨钢的制备方法。

技术介绍

[0002]低合金耐磨钢是二十世纪七八十年代发展起来的被广泛应用于矿山机械、工程机械、农业机械、建材、电力机械、铁路运输等部门。
[0003]CN103131958A公开了一种低合金耐磨钢，主要是由C，Si，Mn，Cr元素所组成，其耐磨钢化学成分重量百分比为：C0.35~0.45%，Si0.9~1.8%，Mn1.5~2.5%，Cr1.4~2.2%，B0.0008~0.004，Ce0.01~0.03，P≤0.03，S≤0.03%，其余为Fe。该专利技术生产的产品在各类磨损工况条件下均可获得较好的耐磨性，较高的硬度和足够的韧性。
[0004]CN101492793B公开了一种中低合金耐磨钢，其主要化学成份配比按重量百分比计是：碳(C)0.3～0.45％，锰(Mn)2～3.5％，钛(Ti)0.05～0.2％，钇基稀土(Y)0.08～0.15％，硅(Si)1～2.5％，矾(V)0.05～0.2％，硼(B)0.003～0.005％，磷(P)≤0.045％，硫(S)≤0.04％，其余为铁(Fe)。该专利技术耐磨性好；硬度高，洛氏硬度在45
°
至55
°
之间；韧性好，不易断裂；生产成本低。可用于制造钢球、大型球磨机用的研磨体、衬板、板锤等。
[0005]CN101984122A提供一种低合金耐磨钢，所述低合金耐磨钢包括下述质量百分比的原料：其中：C0.38/>‑
0.48%，Si0.9
‑
2.5%，Mn1.5
‑
2.5%，Cr1.4
‑
2.0%，B0.0008－0.003%，Ce0.01－0.04%，P≤0.04%，S≤0.04%，余量为Fe。该专利技术的耐磨钢具有较高硬度，足够韧性,较高耐磨性的综合性能优良的低合金耐磨材料，可广泛应用于混砂机的刮板，输送螺旋的耐磨块、抛丸机的衬板，破碎机的锤头，分级机的筒筛挡板等多种工业耐磨场合，用此配方浇注的输送螺旋的耐磨块，使用寿命比原来提高一倍多，此配方钢的合金元素含量较低，而且所加合金元素国内资源丰富，价格低廉。
[0006]我国低合金耐磨钢的研究起步较晚，直到上个世纪八十年代，国内以武钢为首的部分钢厂才开始从我国的资源特点出发，并借鉴国外相关钢种的体系特点，以硅，锰系为基础，通过添加铬，钼及其它微量合金元素研制出级别较低的低合金耐磨钢系列。国内生产的低合金耐磨钢与国际先进水平相比，在强度级别和性能的稳定性等方面都还存在着不小的差距。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种低合金耐磨钢的制备方法。
[0008]一种低合金耐磨钢的制备方法，按照以下方法制备：所述的低合金耐磨钢按照质量份数包括以下组分：C 0.08%
‑
0.13%，Si 1.2%
‑
1.6%，Mn 0.3%
‑
0.6%，Cr 10%
‑
13%，Ni 0.6%
‑
0.8%，Mo 0.2%
‑
0.4%，Cu 0.2%
‑
0.4%，S/P<0.035，其余为Fe；按照配方比例将合金钢的各个组分加入到真空感应炉冶炼，冶炼真空度为10
‑
50Pa，加入0.1%
‑
0.18%的脱氧剂和0.001%
‑
0.008%的晶粒细化剂，捞出上层浮渣，将均匀的
钢液浇铸成钢锭，然后将钢锭加热到1100
‑
1200℃，保温2
‑
8h均匀化处理后进行锻造钢板，始锻温度980
‑
1130℃，终锻温度780
‑
850℃，然后将钢板空冷至室温；然后将钢板放入到箱式电阻炉内，以3
‑
8℃/min的加热速度加热到850
‑
950℃奥氏体化温度，并保温45
‑
90min后，投入到加热到300
‑
400℃的等温淬火介质中保温10
‑
90s后，再加入防裂纹淬火剂中水淬，然后获得的钢样在230
‑
280℃回火15min。
[0009]进一步的，所述的晶粒细化剂按照以下方法制备：按照质量份数，将1.0
‑
2.4份的铁粉，0.8
‑
1.6份的铝粉，0.05
‑
0.1份的钛粉，0.01
‑
0.06份的硼粉和0.3
‑
0.6份的镁粉为原料进行配料，将配好的原料置于球磨机中进行第一次研磨、混合，磨好后进行干燥，然后与0.1
‑
0.3份的纳米碳粉混合后二次研磨，将研磨均匀的粉料加入到坩埚中，升温到800
‑
1300℃熔炼5
‑
20min，加入0.01
‑
0.08份的除气精炼剂，静置5
‑
10min后扒渣浇注，将浇注体磨成颗粒。即可得到所述的晶粒细化剂。
[0010]进一步的，所述的除气精炼剂为氯化铝或氯化锌。
[0011]进一步的，所述的脱氧剂为铝丝或碳粉。
[0012]进一步的，所述的等温淬火介质为30
‑
50质量份硝酸钾，40
‑
49质量份亚硝酸钠，所述的一种防裂纹淬火剂按照以下方法制备：按照质量份数，在反应釜中加入20
‑
40份的Α,Ω
‑
二巯基聚乙二醇 ，5
‑
10份的乙烯基吡咯硫酮， 0.1
‑
2份的烯丙基苯基硒，2.1
‑
4.3份乙醇钠，100
‑
200份的DMF，60
‑
70℃混合2
‑
5小时，蒸馏除去DMF,再加入100
‑
200份的水，60
‑
80℃搅拌12
‑
15小时，得到防裂纹淬火剂。
[0013]进一步的，所述的钢液中的杂质元素按照质量份S≤0.005%，P≤0.01%。
[0014]进一步的，所述的钢液中的气体含量按照质量份全氧含量≤20ppm，N≤50ppm。
[0015]本专利技术的低合金耐磨钢在工艺条件下奥氏体化时，所采用的奥氏体化温度较低，钢中仍有大量的晶粒细化剂的碳化物析出相存在，有效的抑制了奥氏体晶粒的长大，因此获得尺寸适中、分布均匀的等轴晶；避免了在现有技术采用的1000℃及以上温度奥氏体化时，碳化物出现大量的溶解，抑制晶粒长大的作用减弱，奥氏体晶粒出现吞并长大，出现混晶的现象。本专利技术通过添加晶粒细化剂和优化奥氏体成型条件，来细化低合金耐磨钢的晶粒，使得形成细小均匀的析出相，在保证硬度的同时，提高钢的冲击韧性。本专利技术的低合金耐磨钢解决国产低合金高强度耐磨钢因冲击功低，塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低合金耐磨钢的制备方法，按照以下方法制备：所述的低合金耐磨钢按照质量份数包括以下组分：C 0.08%
‑
0.13%，Si 1.2%
‑
1.6%，Mn 0.3%
‑
0.6%，Cr 10%
‑
13%，Ni 0.6%
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0.8%，Mo 0.2%
‑
0.4%，Cu 0.2%
‑
0.4%，S/P<0.035，其余为Fe；按照配方比例将合金钢的各个组分加入到真空感应炉冶炼，冶炼真空度为10
‑
50Pa，加入0.1%
‑
0.18%的脱氧剂和0.001%
‑
0.008%的晶粒细化剂，捞出上层浮渣，将均匀的钢液浇铸成钢锭，然后将钢锭加热到1100
‑
1200℃，保温2
‑
8h均匀化处理后进行锻造钢板，始锻温度980
‑
1130℃，终锻温度780
‑
850℃，然后将钢板空冷至室温；然后将钢板放入到箱式电阻炉内，以3
‑
8℃/min的加热速度加热到850
‑
950℃奥氏体化温度，并保温45
‑
90min后，投入到加热到300
‑
400℃的等温淬火介质中保温10
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90s后，再加入防裂纹淬火剂中水淬，然后获得的钢样在230
‑
280℃回火15min。2.根据权利要求1所述的一种低合金耐磨钢的制备方法，其特征在于：进一步的，所述的晶粒细化剂按照以下方法制备：按照质量份数，将1.0
‑
2.4份的铁粉，0.8
‑
1.6份的铝粉，0.05
‑
0.1份的钛粉，0.01
‑
0.06份的硼粉和0.3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志浩，陈海桐，
申请(专利权)人：衢州东方特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：