一种耐蚀耐磨钢及其制备方法技术

技术编号:4040491 阅读:192 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种耐蚀耐磨钢,按照重量百分比包括下列成分:C为0.4%~0.9%,Mn为14%~16%,Mo为5%~10%,Cr为5%~10%,Si为0.02%-0.05%,Dy为0.03%-0.09%,Pr为0.03%-0.09%,Nd为0.05%~0.2%,Gd为0.05%~0.1%,余量为Fe。该耐蚀耐磨钢上带有细小而分散的起耐磨作用的颗粒,因此该材料不仅普通力学性能优越,抗拉强度和冲击韧性得到提高,而且同时具有很好的耐磨作用,另外该材料还具有很好的耐腐蚀性能。本发明专利技术还提供了一种耐蚀耐磨钢的制备方法,本方法十分简便,生产的合金材料性能好,采用这种方法制备的耐蚀耐磨钢,能够提高整体强度、硬度、耐磨性和耐蚀性,延长寿命,而且生产成本低,非常便于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于合金材料

技术介绍
目前金属材料领域中,钢材料的耐磨和耐蚀性能受到了越来越多的重视。现有的技术中也已经公开了不少耐磨钢材料,中国专利CN200910037498. 8公开 了合金耐磨钢,按照重量百分比包括碳0. 25 0. 45 %,硅0. 3 2. 0 %,锰0. 3 1. 5 %,铬 3. 0 6. 0%,钼 0. 2 1. 0%,硼 0. 001 0. 01%,稀土元素 0. 01 0. 3%,磷彡 0. 04%,硫 <0.04%,余量为铁。本专利技术的中合金耐磨钢,由于加入硼元素和稀土元素,使得中合金耐 磨钢淬透性更好,韧性更好,初始硬度高,加工硬化程度高,耐磨性能更好,从而扩大了材料 的应用范围。本专利技术的中合金耐磨钢适于制备磨损特别是冲击磨损工况用的零部件。这种 合金没有强调材料的耐蚀性。中国专利CN200710134321. 0公开了一种铬锰铜钼系奥氏体 耐蚀耐磨不锈钢,其成分质量百分比为:C0. 06-0. ll,Mnl4-19,SiO-3,P彡0. 054, S^O. 03, Crl6-18, NO. 1-0. 4,Cul. 0-2. 5,MoO-3, NiO-2, ReO-O. 22,余铁和不可避免杂质。中国专利 CN200810236181. 2提供了一种耐磨耐蚀高氮高锰奥氏体不锈钢,其特征在于按质量分数 计算,由以下组分组成0. 40 0. 65%的K0. 05%的C、18. 0 25. 0%的Μη、0 3. 50% 的 Ni、18. 00 20. 00%的 Cr、彡 0. 05%的 S、彡 0. 05%的 P、彡 1. 00%的 Si、余量为 Fe。上 述两种钢材料中,Cr和Mn含量极端的高,造成合金流动性变差。另外N作为气体,在加入 时也难以控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足之处,提供。本专利技术的耐蚀耐磨钢,按照重量百分比包括下列成分C为0. 4 % 0. 9 %, Mn 为 14 % 16 %,Mo 为 5 % 10 %,Cr 为 5 % 10 %,Si 为 0. 02 % -0. 05 %,Dy 为 0. 03% -0. 09%,Pr 为 0. 03% -0. 09%,Nd 为 0. 05% 0. 2%,Gd 为 0. 05% 0. 1%,余量 为Fe ;优选地,本专利技术的耐蚀耐磨钢,按照重量百分比包括下列成分C为0. 6%,Mn为 15%, Mo 为 7%,Cr 为 7%,Si 为 0. 045%, Dy 为 0. 08%, Pr 为 0. 06%, Nd 为 0. 1%,Gd 为 0. 08%,余量为Fe ;本专利技术的合金各成分及其成分的含量的选择基于下列理由C 含量为0. 4% 0. 9%,C和Mn、Mo、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物,起耐磨 和抵抗配副的破坏作用,能有效解决钢初始磨损严重的问题,大大提高使用寿命,提高其性 价比,C含量低于0. 4%,不能达到效果,C含量高于0. 9%,C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增 多,会降低合金的塑性和抗拉强度;Mn:含量为14% 16%,Mn和C、Mo、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物,起耐磨 和抵抗配副的破坏作用,能有效解决钢初始磨损严重的问题,大大提高使用寿命,提高其性价比,Mn含量低于14%,不能达到效果,Mn含量高于16%,C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增 多,会降低合金的塑性和抗拉强度;Mo 含量为5% 10%,Mo和C、Mn、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物,起耐磨和 抵抗配副的破坏作用,能有效解决钢初始磨损严重的问题,大大提高使用寿命,提高其性价 比,Mo、Cr改变合金的电极电位,提高合金高温的抗腐蚀能力。Mo含量低于5%,不能达到效 果,Mo含量高于10%,C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增多,会降低合金的塑性和抗拉强度;Cr 含量为5% 10%,Cr和C、Mn、Mo形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物,起耐磨和 抵抗配副的破坏作用,能有效解决钢初始磨损严重的问题,大大提高使用寿命,提高其性价 比,Mo、Cr、Si改变合金的电极电位,提高合金的抗腐蚀能力。Cr含量低于5%,不能达到效 果,Cr含量高于10%,C、Mn、M0、Cr硬质复杂化合物增多,会降低合金的塑性和抗拉强度;Si 含量为0. 02% -0.05%,提高合金的力学性能和抗蚀性能,Si低于0.02%,不 能保证抗蚀性;Si高于0. 05%,力学性能会降低;Dy 含量为0.03% -0. 09%,Dy和Pr、Nd、Gd共同作用可增加形核核心和抑制奥氏 体晶粒长,细化复杂化合物颗粒,Dy有圆整复杂化合物颗粒的作用。Dy低于0.03%,达不 到效果;Dy高于0. 09 %,Pr为稀土元素,过多使用,不仅提高材料成本,也会形成一些过量 化合物,降低材料的力学性能;Pr 含量为0.03% -0. 09%,Pr和Dy、Nd、Gd共同作用可增加形核核心和抑制奥氏 体晶粒长,细化复杂化合物颗粒,Pr有圆整复杂化合物颗粒的作用。Pr低于0.03%,达不 到效果;Pr高于0. 09 %,Pr为稀土元素,过多使用,不仅提高材料成本,也会形成一些过量 化合物,降低材料的力学性能;Nd 含量为0. 05% -0. 2%,Nd和Pr、Dy、Gd共同作用可增加形核核心和抑制奥氏 体晶粒长,细化复杂化合物颗粒,Nd低于0. 05%,达不到效果;Nd高于0.2%,Nd为稀土元 素,过多使用,不仅提高材料成本,也会形成一些过量化合物,降低材料的力学性能;Gd:含量为0.05% -0. 1%,Gd和Dy、Pr、Nd共同作用可增加形核核心和抑制奥氏 体晶粒长,细化复杂化合物颗粒。Gd低于0.05%,起不到作用;Gd高于0. l%,Gd为稀土元 素,过多使用,不仅提高材料成本,也会形成一些过量化合物,降低材料的力学性能该耐蚀耐磨钢上带有细小而分散的起耐磨作用的颗粒,因此该材料不仅普通力学 性能优越,抗拉强度和冲击韧性得到提高,而且同时具有很好的耐磨作用,另外该材料还具 有很好的耐腐蚀性能。本专利技术的耐蚀耐磨钢的制备方法,包括下列步骤1)准备各成分的原料,C用增碳剂,Fe用20钢板,Mn用纯锰片,Si用硅块,Cr用铬 板,Mo、Pr、Nd和Dy分别用含Mo25%的钼铁、含Pr55%的镨铁、含Nd75%的钕铁和含Dy25% 的镝铁,Gd用含Gd60%的钆铁,Pr、Nd和Gd原料的颗粒尺寸为3_7mm ;2)将C、Mn、Mo、Cr、Dy和Fe的原料加入电炉熔化,熔化温度为1530-1600°C,将 Pr、Nd和Gd的原料放在钢包的底部,将熔化好的钢液倒入底部装有Pr、Nd和Gd的原料的 包中,吹氩搅拌;当包内钢液温度达到1590°C时便浇铸成形,形成铸态耐蚀耐磨钢,再将材 料经1050-1080°C奥氏体化后水韧处理后,即制备而成。本专利技术的制备方法十分简便,生产的合金材料性能好,采用这种方法制备的耐蚀 耐磨钢,能够提高整体强度、硬度、耐磨性和耐蚀性,延长寿命,而且生产成本低,非常便于工业化生产。 附图说明图1为本专利技术实施例1制得的耐蚀耐磨钢的金相组织。具体实施例方式实施例1本实施例的耐蚀耐磨钢按本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种耐蚀耐磨钢,其特征在于,按照重量百分比包括下列成分:C为0.4%~0.9%,Mn为14%~16%,Mo为5%~10%,Cr为5%~10%,Si为0.02%-0.05%,Dy为0.03%-0.09%,Pr为0.03%-0.09%,Nd为0.05%~0.2%,Gd为0.05%~0.1%,余量为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王玲赵浩峰雷勇
申请(专利权)人:南京信息工程大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1