本发明专利技术涉及金属铸造材料技术领域，具体地说是一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分（wt.%）为：C，0.33；Mn，1.20；Si，1.30；Cr，1.35；Mo，0.30；Ni，0.40；N，0.05；B，0.002～0.0025；Y，0.002～0.003；其余为Fe和不可避免的杂质，本发明专利技术泵用含硼低合金耐磨铸钢件用树脂砂造型，铸件经淬火＋回火的热处理后得到强度、硬度高，组织和性能优良的泵用含硼多元低合金耐磨铸钢。本发明专利技术具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属铸造材料
，具体地说是一种泵用含硼低合金耐磨钢。
技术介绍
泵是应用非常广泛的通用机械，其应用领域十分广阔，凡是有液体流动之处，几乎都有泵在工作。据不同国家统计，泵的耗电量都约占总发电量的1/5，可见提高泵技术水平对节约能耗具有重要意义。泵用材料的发展水平代表了泵制造水平的高低，材料选用直接受制于输送介质的种类、温度高低、泵压力大小、泵内件的受力状态等因素，影响泵的性能和使用寿命。而磨损作为引起泵失效的一个重要原因，也是造成经济损失最多的问题之一。目前广泛使用的泵用耐磨金属材料主要有各种耐磨合金钢和白口耐磨铸铁，前者韧性好，但存在强度和硬度低、耐磨性差的不足，后者具有高硬度和耐磨性，但脆性较大，使用中易剥落甚至开裂的不足。因此，开发生产工艺简单、生产成本低廉、强度和韧性高、淬透性和淬硬性好的新一代泵用耐磨金属材料，在磨料磨损工况下取代目前广泛使用的普通耐磨材料，来减少金属磨损对泵造成的损失，无疑对国民经济建设有着十分重要的意义。国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。从整体上看，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。美国、加拿大等国，在上世纪70年代，随着电铲、球磨机等采选设备逐渐向大型化的发展，对耐磨材料的性能提出了更高的要求。这些设备要求所用的耐磨材料不仅要能承受较大的冲击载荷，而且要有更高的耐磨性及使用寿命。这样传统的Cr-Mo及Ni-Cr马氏体白口铸铁、高锰钢及中锰奥氏体铸钢、珠光体Cr-Mo铸钢等已很难满足要求，低合金耐磨铸钢就是在这样的背景下出现的。与高锰钢相比，低合金耐磨铸钢显微组织为马氏体或马氏体+贝氏体，因此其初始硬度较高，合金元素主要以Si、Mn及Cr、Mo为主，碳含量分低、中、 高三个档次。通过调整碳含量，所得到的低合金耐磨铸钢，不仅强度、硬度远高于高锰钢，其冲击韧性也仅次于高锰钢，在很大程度上可以替代高锰钢。因而，这类耐磨材料一出现，便备受各国研究者的青睐。日本专利JP8144009-A报道了一种含锰、镍、铬、钼的高韧性用于制造破碎机锤头的耐磨铸钢，其化学组成(wt.%)如下:C,0. 3 0. 45 ；Si彡0. 5 ；Mn彡1. 2 ;Ni，1. 5 2. 5 ； Cr，0. 7 2. 0 ；Μο,Ο. 4 1. 0 ；余量为!^e和不可避免的杂质。这种材料具有优异的韧性和耐磨性，但含有较多价格昂贵的镍和钼，使合金生产成本增加。前苏联专利SU1650756-A报道了一种含碳、硅、锰、铬、氮、稀土、钙的多元低合金耐磨钢，为了改善基体的性能，特别是改善耐磨性，还加入一定数量的钒、铌和钻，其化学组成(wt. %)如下:C，0. 6 0. 8 ；Si，0. 1 0. 4 ；Mn，0. 7 1. 7 ；Cr, 1. 3 1. 6 ；N，0. 01 0. 03 ； RE, 0. 01 0. 027 ；Ca, 0. 001 0. 003 ；V, 1. 1 1. 5 ;Nb，0. 6 0. 9 ；Co，0. 3 0. 7 ；余量为Fe和不可避免的杂质。这种合金材料尽管具有较好的力学性能和耐磨性，但加入价格昂贵的钒、铌和钴，使合金生产成本急剧增加。国内近年来，针对设备磨损的具体工况和资源情况，研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列，高、中、低碳耐磨合金钢系列，铬系抗磨白口铸铁系列，锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁，不同方法生产的双金属复合耐磨材料，表面技术处理的耐磨材料等。国内对于低合金耐磨铸钢的研究起步较晚，最初只是用于制造承受一定冲击载荷的抗磨件。后来随着人们对高锰钢缺陷认识的逐渐深入， 对低合金耐磨铸钢的研究及应用才真正得到重视，并且应用领域也在不断扩大。我国的低合金耐磨铸钢是由Si、Mn钢加入Cr、Mo发展起来的，其生产成本与高锰钢相当，目前在大型水泥磨及煤磨上使用已显示出明显优势，使用寿命比高锰钢提高1 2倍。经过多年的努力，我国低合金耐磨铸钢的研究与应用已取得了很大的成绩。经检索，CN1033845A网上公开了一种高强韧性低碳微合金化铸钢，它以碳、锰、 钛、铌、稀土等为合金元素，其化学组成(wt. %)如下C，0. 06 0. 18 ；Mn，1.4 1.8 ；Nb, 0. 02 0. 12 ；Ti,0. 01 0. 10 ；RE，0. 002 0. 06 ；Mo < 0. 3 ；Al < 0. 06 ；S < 0. 035 ；P<0. 035 ；余量为Fe和不可避免的杂质。其热处理采用正火-回火或均勻退火-正火-回火工艺。该专利技术铸钢具有高的韧性和塑性，但碳含量太低，存在强度和硬度低以及耐磨性差的不足，抗拉强度小于750MPa，屈服强度小于650MPa。CN1182142提供了一种耐磨铸钢，以碳、铬、钼为主要合金元素，辅加少量钒、钛及微量稀土和硼合金元素。其化学成分含量为(wt. %):C,0. 15 0· 50 ；Si ^0. 50 ；Mn^ 1. 0 ； Cr, 1. 0 2·0;Μο，0·2 0.5;V，0.02 0. 10 ；Ti,0. 02 0. 10 ；Β,Ο. 005 0. 10 ；S<0. 035 ；P < 0. 04 ；余量为Fe和不可避免的杂质。这种合金铸钢经热处理后，其显微组织为马氏体加贝氏体及少量的残余奥氏体，具有良好的强韧性及耐磨性，使用寿命比高锰钢提高1倍以上，但含有较多的价格昂贵的钼、钒、钛，使得生产成本不可避免的提高。CN1834279A公开了一种含硼多元低合金耐磨铸钢及其制备方法，其化学成分是 (wt. %) :C,0. 2 0· 45 ；Mn, 1. 1 1. 8 ；Si，0. 8 1. 5 ；Cr,0. 3 1. 2 ；Β,Ο. 05 0. 20 ； Ti,0. 08 0. 30 ；Ν，0· 03 0. 20 ；Ca，0. 05 0. 15 ；Κ，0· 04 0. 15 ；Υ，0· 08 0. 25 ；Mg,0.03 0. 12 ；其余为Fe和不可避免的微量杂质。这种合金铸钢不足是，由于硼的含量过高，导致钢的脆性增大；含钙较高，使钢中的夹杂物增多，并且，过量的钇会导致夹杂物呈破碎链状分布，反而有损钢的塑性和韧性，降低了耐磨钢的冶金质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改善铸钢的强度和耐磨性，具有硬度高，韧性效果好、耐磨性高，且兼有一定的耐腐蚀性，生产工艺简单，生产成本低的高强韧性的泵用含硼低合金耐磨钢。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分为c，0. 33 ；Mn,1.20 ；Si, 1. 30 ；Cr, 1. 35 ；Μο,Ο. 30 ；Ni,0. 40 ；Ν，0· 05 ；Β,Ο. 002 0. 0025 ；Υ，0· 002 0. 003 ；其余为Fe和不可避免的杂质。本专利技术泵用含硼低合金耐磨铸钢件用树脂砂造型， 碱性炉衬或中性炉衬的中频感应电炉熔炼，熔炼投料顺序为将配料好的废钢、钼铁、电解镍和铸造生铁装入炉中后通电，开始通电时供给60%的功率本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种泵用含硼低合金耐磨钢，其特征在于按重量百分比的化学成分（ｗｔ． ％）为：Ｃ：０．３３；Ｍｎ：１．２０；Ｓｉ：１．３０；Ｃｒ：１．３５；Ｍｏ：０．３０；Ｎｉ：０．４０；Ｎ：０．０５；Ｂ：０．００２～０．００２５ ，Ｙ：０．００２～０．００３；其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，邹英杰，张启良，
申请(专利权)人：山东双轮股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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