无钼镍中铬耐磨铸钢件及其制造方法技术

本发明专利技术属于金属耐磨材料技术领域，尤其涉及一种无钼镍中铬耐磨铸钢件及其热处理方法，该无钼镍中铬耐磨铸钢件包括如下质量百分比的成分：Ｃ：０．３５－０．６５ｗｔ％，Ｃｒ：５．０－７．０ｗｔ％，Ｂ：０．００３－０．００６ｗｔ％，Ｓｉ：０．２－０．５ｗｔ％，Ｍｎ：０．８－１．０ｗｔ％，Ｙ：０．０３－０．０８ｗｔ％，Ｔｉ：０．０５－０．１５ｗｔ％，Ｖ：０．０４－０．０８ｗｔ％，Ｎ：０．０２－０．０５ｗｔ％，Ｓ：＜０．０４ｗｔ％，Ｐ：＜０．０５ｗｔ％，余量为Ｆｅ。本发明专利技术所述提供的无钼镍中铬耐磨铸钢件利用电炉便可生产，采用砂型铸造；本发明专利技术采用油温不同的两种淬火油进行分级淬火，使铸钢淬透层深度超过６０ｍｍ，硬度高、硬度均匀性好，且热处理时不会出现裂纹；铸钢中不含镍、钼等昂贵合金元素，原材料来源丰富，生产成本低廉，具有很好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属耐磨材料
，特别涉及一种无钼镍中铬耐磨铸钢件 及其热处理方法。
技术介绍
磨损是冶金、矿山、电力、机械、石油、化工、建材和军工等部门普遍存 在的材料失效形式，开发新型耐磨材料以满足上述部门的需求， 一直是材料研 究者不断关注的^果题。中国专利技术专利CN1150979公开了一种高^^抗磨铸钢，其化学成分及重量百 分含量如下C: 1.2-2.5 wt%， Mr^0.6wt%, Si^0.6wt%， Cr: 11.5-13,5 wt% ， Mo: 0.7-1.2wt%， Cu: 0.5-1.0 wt%, V: 3.5-4.5 wt% , Re: 0.03-0.05 wt% , S: S0.06wt%, PS0.06wt%，其余为Fe,它具有高硬度的同时，也具有较高的强 度和韧性，它应用范围广泛，比传统耐磨材料其4吏用寿命有较大幅度提高，应 用于特硬矿石的粉碎效果更加明显；由于含有较多的价格昂贵的V(钒)、Mo (钼)等元素，生产成本高，产品市场竟争力弱。中国专利技术专利CN1851026还公开了 一种高铬铸钢磨球及制备方法，其重量 百分含量如下C: 1.0-1.6wt%， Si: 0.5-1.0wt%， Mn: 0.5-1.0wt%， Cr : 10-18 wt%， Re : 0.03-0.i wt% , Al: 0.03-0.1 wt%， Mo: 1.0-3.0 wt%, Ni : 1.0-2.0 wt%, V: 0.3-1.0 wt%， P: 50.03 wt%, S: 50.03 wt%,余量为4失及 不可避免的杂质元素，浇铸成型后，经卯0-950。C二次淬火处理，再经400-450 。C二次回火处理，它具有硬度高(HRc^61)、韧性好(ak^lOJ/cm2)、抗拉强 度高((yb2 800MPa)，有效降低了磨球破球率，降低了磨球单位磨耗；由于含 有加工昂贵的Ni(镍)、Mo(钼)元素以及含有较多的Cr(4各)，同样存在生产成本 高的不足。专利RU2303077-C1也^^开了一种耐磨钢，其重量百分含量如下C : 0.30-0.35 wt%,Si : 0.30-0.50 wt%， Mn : 0.80-1.20 wt%, Cr: 0.95-1.40 wt% , Mo: 0.20-0.30 wt%,Ni: 0.80-1.10 wt% ， Cu: <0.30wt%,V: 0.10-0.15 wt% ， Ca : 0.005-0.01 wt%， Ce: 0.005-0.01 wt%, Al : 0.03-0.06 wt% ，余量为Fe,由 于含有价格昂贵的镍、钼合金元素，同样存在生产成本高的不足。专利RU2303076-C1还公开了一种耐磨钢，其重量百分含量如下C : 0.38-0.45 wt%， Si: 0.40-0.50 wt% ， Mn: 0.80-1.20 wt% , Cr: 2.00-2.50 wt%, Mo: 0.20-0.30 wt%， Ni: 1.30-1.60 wt% ， Cu: <0.30wt%,V: 0.10-0.15 wt% ， Ca: 0.005-0.01 wt%,Ce: 0.005-0.01 wt% , Al: 0.03-0.06 wt%,余量为Fe,由于含有 价格昂贵的镍、钼合金元素，同样存在生产成本高的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，旨在 解决现有技术中的耐磨钢因含有钼、镍而导致生产成本高的问题。本专利技术是这样实现的， 一种无钼镍中铬耐磨铸钢件，包括如下质量百分比 的成分C: 0.35-0.65 wt%， Cr: 5.0-7.0 wt°/o, B: 0.003-0.006 wt% , Si: 0.2-0.5 wt%, Mn: 0.8-1.0 wt°/o,Y: 0.03-0.08 wt%， Ti: 0.05-0.15 wt%， V: 0.04-0.08 wt%, N: 0.02-0.05 wt%， S: <0,04 wt0/。 ， P: <0.05wt%,余量为Fe。本专利技术的另 一 目的在于提供一种如前所述的无钼镍中铬耐磨铸钢件的热处 理方法，包括如下步骤① 将废钢、生铁、4各铁、硅铁和锰铁混合加热熔化；② 炉前调整成分合格后将温度升至1590- 1620。C，进行脱氧处理，然后 出炉；③ 将钇基稀土、钬铁、硼铁和钒氮合金破碎至粒度小于12 mm的小块，5经220。C以下温度烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；④ 铸件采用砂型铸造，钢水浇铸温度为1460- 1480。C;⑤ 将浇注成型后的铸件随炉加热至1000 - 1050。C并保温一段时间，然后将 铸件分别在油温不同的淬火油中淬火冷却，最后将铸件置于保温坑或保温炉中緩冷；⑥ 将淬火后的铸件进行回火处理。具体地，所述步骤②所采用的脱氧处理方法具体为用硅-钓合金预脱氧， 用铝终脱氧。所迷硅-钓合金加入量与钢水质量百分比为0.15% ~ 0.30%,所述铝加入量 与钢水质量百分比为0.10% ~ 0.15%。所述步骤⑤中铸件的保温时间为4-6小时，然后将铸件在20 - 35。C的低 温淬火油中淬火并在该低温淬火油中冷却，其中铸件与该低温淬火油的质量比 为1: (12-15);接着将铸件在100 - 120。C的高温淬火油中淬火并在该高温 淬火油中冷却，其中铸件与该高温淬火油的质量比为1: (8-10)。所述铸件在20 - 35。C的低温淬火油中的冷却时间为8-10分钟；所述铸件 在100 - 12CTC的高温淬火油中的冷却时间为30 - 35分钟。所述步骤⑥中的回火处理的温度为300-350°C，回火加热时的升温速度为 80 - 12(TC/小时，保温时间8 - 10小时，然后将铸件冷却。所述冷却方式具体为先将4^f牛炉冷至180°C，然后在空气中冷却至室温。本专利技术所述提供的无钼镍中铬耐磨铸钢件利用电炉便可生产，采用砂型铸 造；本专利技术采用油温不同的两种油进行分级淬火，使铸钢淬透层深度超过60 mm,硬度高、硬度均匀性好，且热处理时不会出现裂紋；铸钢中不含镍、钼等 昂贵合金元素，原材料来源丰富，生产成本^f氐廉，具有纟艮好的经济效益。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术目的是在中,友铸钢中，加入适量铬和微量硼，用于改善材料淬透性； 加入少量钛铁和钒氮合金，用于细化凝固组织；加入少量钇基稀土，用于细化 凝固组织，并改善夹杂物形态和分布；在此基础上进行改善组织和提高材料性 能热处理，最后获得马氏体基体上加孤立分布碳化物的显微组织，使无钼镍中 铬耐磨铸钢具有优异的耐磨性；此外，中铬耐磨铸钢中不含价格昂贵的钼、镍 等合金元素，具有较低的生产成本。本专利技术的目的可以通过以下措施来实现 一种无钼镍中铬耐磨铸钢件，包括如下重量百分比的成分 C: 0.35-0.65 wt%,Cr: 5.0-7.0 wt%, B: 0.003-0.006 wt% , Si: 0.2-0.5 wt%， Mn: 0.8-1.0 wt%，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无钼镍中铬耐磨铸钢件，其特征在于：包括如下质量百分比的成分：Ｃ：０．３５－０．６５ｗｔ％，Ｃｒ：５．０－７．０ｗｔ％，Ｂ：０．００３－０．００６ｗｔ％，Ｓｉ：０．２－０．５ｗｔ％，Ｍｎ：０．８－１．０ｗｔ％，Ｙ：０．０３－０．０８ｗｔ％，Ｔｉ：０．０５－０．１５ｗｔ％，Ｖ：０．０４－０．０８ｗｔ％，Ｎ：０．０２－０．０５ｗｔ％，Ｓ：＜０．０４ｗｔ％，Ｐ：＜０．０５ｗｔ％，余量为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建铭，符寒光，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]