一种水韧处理低合金耐磨钢衬板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下：C0.2-0.3％；Cr1.5-2.0％；Mo0.15-0.3％；Mn0.6-0.8％；B硼0.2-0.4％；Si0.3-0.8％；P≤0.035％；S≤0.035％；Fe余量。各组分重量百分比之和为100%，具有硬度高，耐磨性能好，冲击韧性好，其加工热处理工艺简单，机械性能达到：抗拉强度σb≥560MPa；不开口冲击韧性ak≥48J/cm2；伸长率σ5≥2％；表面硬度HRC48-55，且贵重合金配比较低，能够有效的提高衬板耐磨件的使用寿命，具有较高的性价比，符合当前国家低能耗、高产出的产业政策。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属耐磨材料及其制备方法，尤其涉及。
技术介绍
我国是世界水泥产能、消耗大国，钢球管磨机广泛应用于水泥、冶金、电力等行业， 特别是管磨机中衬板的磨损消耗较大，磨损条件恶劣。对耐磨材料的要求提出了很大的考验，能源的1/2以上消耗于各种生产过程中的摩擦与磨损，目前水泥、冶金、电力等行业中的衬板，材质大都采用普通高锰钢或中铬合金、中合金等材质，硬度较低，其耐磨性能也趋于一般，并不是太好，而且生产成本较高，合金配比较大，对原材料的消耗较高，与现实低能耗产业政策有一定冲突，本材质的水韧低合金耐磨钢衬板合金配比相对较低，只加入了少量的贵重合金元素，有较高的性价比及市场潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够有效解决目前水泥、电力等行业中磨煤机衬板耐磨性能差，使用寿命偏低的问题，并提供一种高性价比的种水韧处理低合金耐磨钢衬板及其制备方法。本专利技术的目的是以如下方式实现的一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下c 0. 2-0. 3% ；Crl. 5-2. 0% ；MoO. 15-0. 3% ；MnO. 6-0. 8% ；B 硼 0. 2-0. 4% ；SiO. 3-0. 8% ；P彡0. 035% ；S彡0. 035% ；Fe余量。各组分重量百分比之和为100% O2、一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法，包括以下步骤a.加入溶炼炉溶化铸造该衬板，将水韧低合金耐磨钢衬板放至热处理炉中进行正火调质处理，基础温度应控制在350°C保温2小时升至650°，保温2. 5小时升至980°C保温3 小时；b.进行水韧处理，水韧处理时应确保淬火温度控制在960°C以上，在水池中停留1小时左右，待该衬板工件完全冷却后吊出；c.将该衬板低温回火处理，回火温度应控制在250°C 300°C之间，处理时间为5 8 小时；d.最后进行机械性能测试。本专利技术的优点本专利技术水韧处理低合金耐磨钢衬板，与现有中合金高锰钢、中铬合金材料相比，具有硬度高，耐磨性能好，冲击韧性好，其加工热处理工艺简单，机械性能达到抗拉强度σ b彡560Mpa ；不开口冲击韧性ak彡48J/cm2 ；伸长率σ 5彡2% ；表面硬度 HRC48-55，且贵重合金配比较低，能够有效的提高衬板耐磨件的使用寿命，具有较高的性价比，符合当前国家低能耗、高产出的产业政策。而各元素中碳是合金中的主要元素，碳在金属组织中扩大Y相区，降低Ms点，提高淬透性，含碳量增加，材料硬度及强度会提高，但冲击韧性降低，含碳量降低，韧性会增加，但耐磨性能不够，为了获得一定的冲击韧性、硬度和强度，选择C含量为0. 2-0.3%。铬(cr)铬是合金钢中的主要元素，它能固溶于铁素体中，产生固溶强化效应，且铬具有较高的回火抗力，使厚截面硬度均勻，与Si、Mn、Mo合理搭配，可大幅提高淬透性和耐磨性，选择Cr含量为1.5-2.0%。钼(Mo):加入少量的钼元素能提高合金的淬透性，提高合金的抗晶间腐蚀能力，也有一定的耐磨性能，选择含量为0. 15-0. 3%。硼B 加放少量的硼元素能提高合金的焊接性能并获得较高的冲击韧性，但不宜添加过多，含量选择为0. 2-0.4%。硅(Si)硅固溶在铁素体中提高钢的屈服强度、屈服比和硬度，选择硅含量为 0. 3-0. 8%。锰(Mn)锰能提高淬透性，但配比不当会增加合金钢正火脆性，选择含量为 0. 6-0. 8%。磷P、硫S:磷、硫为合金钢中不能除尽的有害杂质，易引起热脆，故应严格控制在彡 0. 035%。具体实施例方式实施例1一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.2% ； Crl. 5% ；MoO. 15% ；MnO. 6% ；B 硼 0. 2% ；SiO. 3% ；P 0. 035% ；S 0. 035% ；Fe 96. 98%。各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法，包括以下步骤a.加入溶炼炉溶化铸造该衬板，将水韧低合金耐磨钢衬板放至热处理炉中进行正火调质处理，基础温度应控制在350°C保温2小时升至650°，保温2. 5小时升至980°C保温3 小时；b.进行水韧处理，水韧处理时应确保淬火温度控制在960°C以上，在水池中停留1小时左右，待该衬板工件完全冷却后吊出；c.将该衬板低温回火处理，回火温度应控制在250°C 300°C之间，处理时间为5 8 小时；d.最后进行机械性能测试。实施例2一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Crl. 6% ;Μο0· 16% ;MnO. 7% ;B 硼 0. 3% ;SiO. 4% ;P 0. 033% ；S 0. 033% ；Fe 96. 474% 各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例3一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Crl. 7% ;Μο0· 17% ;MnO. 8% ;B 硼 0. 4% ;SiO. 5% ;P 0. 032% ；S 0. 032% ；Fe 96.066%。各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例4一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Crl. 8% ;Μο0· 18% ;MnO. 8% ;B 硼 0. 4% ;SiO. 6% ;P 0. 031% ；S 0. 031% ；Fe 95. 858% 各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例5一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Crl. 9% ；MoO. 19% ；MnO. 8% ；B 硼 0. 4% ；SiO. 7% ；P 0. 025% ；S 0. 025% ；Fe 95. 66%。各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例6一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Cr2. 0% ；MoO. 2% ；MnO. 8% ；B 硼 0. 4% ；SiO. 8% ；P 0. 025% ；S 0. 025% ；Fe 95. 45%。各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例7一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Cr2. 0% ;Μο0· 21% ;MnO. 8% ;B 硼 0. 4% ;SiO. 8% ;P 0. 025% ；S 0. 025% ；Fe 95. 44% 各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例8一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，所述材料各合金元素百分比构成如下C 0.3% ； Cr2. 0% ；MoO. 25% ；MnO. 8% ；B 硼 0. 4% ；SiO. 8% ；P 0. 025% ；S 0. 025% ；Fe 95. 4% 各组分重量百分比之和为100%。一种水韧处理低合金耐磨钢衬板制备方法同实施例一。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水韧处理低合金耐磨钢衬板，其特征在于：所述材料各合金元素百分比构成如下：Ｃ　０．２－０．３％；Ｃｒ１．５－２．０％；Ｍｏ０．１５－０．３％；Ｍｎ０．６－０．８％；Ｂ硼０．２－０．４％；Ｓｉ０．３－０．８％；Ｐ≤０．０３５％；Ｓ≤０．０３５％；Ｆｅ余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志春，
申请(专利权)人：曹志春，
类型：发明
国别省市：32