一种斗齿的合金及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种斗齿的合金，其化学成分质量百分比为：C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cu：0.25-0.5%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%，余量为Fe，本发明专利技术添加了Cr，Mo，V，Al、Nb、Ni、Ti、Zn元素，使用了全新的生产方法，合理的热处理工艺，提高了斗齿所用合金的屈服强度和耐磨性，本发明专利技术加工出的斗齿，可以适应恶劣的工作环境，使用寿命长，减少停机和维修次数，提高了劳动生产率和设备利用率，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种斗齿的合金及其生产方法
本专利技术属于合金钢生产方法，具体涉及一种斗齿的合金及其生产方法。
技术介绍
挖掘机前端的挖斗是工作的主要部位，挖斗上的斗齿是挖掘机上的主要易损件，由于挖掘机的工作环境一般比较恶劣，对斗齿的材质提出了比较高的要求，既要强度高、耐磨，又要有韧性，这样斗齿的使用寿命才会长，所以有必要通过合理改变材质来提高斗齿的使用寿命，这样做既不会增加生产成本，又能够进一步研究挖掘机斗齿的耐磨性和生产工艺，为研制出性能完善的斗齿做贡献。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种斗齿的合金及其生产方法，这种合金钢耐磨、强度范围大，同时又有较好的韧性，斗齿寿命有很明显提高。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种斗齿的合金，其化学成分质量百分比为：C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cu：0.25-0.5%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%，余量为Fe。一种制造上述合金的生产方法，包括以下步骤：（1）碱性氧气转炉冶炼按化学成分质量百分比，将成分为C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Cu：0.25-0.5%，余量为Fe的炼钢原料加入碱性氧气转炉内吹炼，脱硫，钢水温度为1590-1630℃，（2）炉外精炼炉吹氧脱碳真空状态下在炉外精炼炉吹氧脱碳，按化学成分质量百分比，将成分为Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%的炼钢原料以及合金加入钢包进行脱氧合金化，所述炼钢原料以及合金在出钢前1-2分钟加入钢包内；（3）浇铸成型钢水浇铸到斗齿形状的树脂砂模中，采用冒口加冷铁铸造，浇铸温度为1500-1550℃，将铸件自然冷却到室温后脱模；（4）热处理a：淬火淬火炉加热温度为1080±10℃，保温3-5小时，出炉采用内喷外淋式水淬，外淋水量为2000-2500m3/h,内喷水量为700-1000m3/h，以水为淬火冷却介质，淬火前，冷却水水温≤25℃，冷却完毕水温不应超过40℃；b：回火进炉回火，加温到240±10℃，保温3-4小时，出炉自然冷却到室温；（5）后期处理进行喷丸处理，提高斗齿的表面强度。含锰的钢材一般为铸件，不需正火和退火，但是必须进行淬火回火。本专利技术运用微合金化理论，在普通钢的基础上添加了Cr、Mo、V、Al、Nb、Ni、Ti、Zn元素，使用了全新的生产方法，提高了斗齿所用钢材的屈服强度和耐磨性，通过加入0.35-0.8%Cr、低于0.1%Mo和低于0.03%的V此类碳化物形成元素，在冶炼过程中产生化学反应，改变了钢材中碳化物的分布形态，使其均匀分布在奥氏体基体上，耐磨性提高50-60%，添加了0.012-0.02%的Al和0.25-0.5%的Cu，起细化晶粒作用，提高了钢材的韧性，再通过温度为1080±10℃，保温3-5小时，水淬以及温度为240±10℃，保温3-4小时回火，钢体内奥氏体晶粒细小，晶内颗粒状碳化物均匀，力学性能有了明显提高，经检验，化学成分质量百分比为：C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cu：0.25-0.5%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%，余量为Fe的原料通过本专利技术所述的生产方法生产出来的斗齿的力学性能为：抗拉强度≥1670MPa，屈服强度≥1180MPa，硬度硬度HRC54-57，伸长率≥11%，冲击韧性≥19J/cm2。本专利技术的有益效果是：本专利技术添加了Cr，Mo，V，Al、Nb、Ni、Ti、Zn元素，使用了全新的生产方法，合理的热处理工艺，提高了斗齿所用合金的屈服强度和耐磨性，使用本专利技术所述的合金钢加工出的斗齿，可以适应恶劣的工作环境，使用寿命长，减少停机和维修次数，提高了劳动生产率和设备利用率，降低了生产成本。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1：一种斗齿的合金，其化学成分质量百分比为：C：0.36%，Si：1.86%，Mn：1.45%，P：0.014%，S：0.015%，Nb：0.4%，Ti：0.16%，Ni：0.2%，Cu：0.38%，Cr：0.55%，Zn：0.19%，B：0.006%，Mo：0.06%，V：0.025%，Al：0.018%，余量为Fe。一种制造上述合金的生产方法，包括以下步骤：（1）碱性氧气转炉冶炼按化学成分质量百分比，将成分为C：0.36%，Si：1.86%，Mn：1.45%，P：0.014%，S：0.015%，Cu：0.38%，余量为Fe的炼钢原料加入碱性氧气转炉内吹炼，脱硫，钢水温度为1620℃；（2）炉外精炼炉吹氧脱碳真空状态下在炉外精炼炉吹氧脱碳，按化学成分质量百分比，将成分为Nb：0.4%，Ti：0.16%，Ni：0.2%，Cr：0.55%，Zn：0.19%，B：0.006%，Mo：0.06%，V：0.025%，Al：0.018%的炼钢原料以及合金加入钢包进行脱氧合金化，所述炼钢原料以及合金在出钢前1分钟加入钢包内；（3）浇铸成型钢水浇铸到斗齿形状的树脂砂模中，采用冒口加冷铁铸造，浇铸温度为1520℃，将铸件自然冷却到室温后脱模；（4）热处理a：淬火淬火炉加热温度为1080℃，保温5小时，出炉采用内喷外淋式水淬，外淋水量为2300m3/h,内喷水量为800m3/h，以水为淬火冷却介质，淬火前，冷却水水温25℃，冷却完毕水温38℃；b：回火进炉回火，加温到240℃，保温4小时，出炉自然冷却到室温；（5）后期处理进行喷丸处理，提高斗齿的表面强度。经检验，本实施例所述的斗齿的力学性能为：抗拉强度1695MPa，屈服强度1270MPa，硬度硬度HRC57，伸长率13%，冲击韧性23J/cm2，使用寿命延长60%。实施例2一种斗齿的合金，其化学成分质量百分比为：C：0.31%，Si：1.77%，Mn：1.1%，P：0.018%，S：0.014%，Nb：0.2%，Ti：0.15%，Ni：0.15%，Cu：0.25%，Cr：0.35%，Zn：0.15%，B：0.003%，Mo：0.09%，V：0.02%，Al：0.012%，余量为Fe。一种制造上述合金的生产方法，包括以下步骤：（1）碱性氧气转炉冶炼按化学成分质量百分比，将成分为C：0.31%，Si：1.77%，Mn：1.1%，P：0.018%，S：0.014%，Cu：0.25%，余量为Fe的炼钢原料加入碱性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斗齿的合金，其特征在于：其化学成分质量百分比为：C：0.31?0.39%，Si：1.77?1.95%，Mn：1.1?1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Nb：0.2?0.6%，Ti：0.15?0.2%，Ni：0.15?0.35%，Cu：0.25?0.5%，?Cr：0.35?0.8%，Zn：0.15?0.2%，B：?0.003?0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012?0.02%，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种斗齿的合金，其特征在于：其化学成分质量百分比为：C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cu：0.25-0.5%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%，余量为Fe，其生产方法，包括以下步骤：（1）碱性氧气转炉冶炼按化学成分质量百分比，将成分为C：0.31-0.39%，Si：1.77-1.95%，Mn：1.1-1.6%，P：≤0.02%，S：≤0.02%，Cu：0.25-0.5%，余量为Fe的炼钢原料加入碱性氧气转炉内吹炼，脱硫，钢水温度为1590-1630℃；（2）炉外精炼炉吹氧脱碳真空状态下在炉外精炼炉吹氧脱碳，按化学成分质量百分比，将成分为Nb：0.2-0.6%，Ti：0.15-0.2%，Ni：0.15-0.35%，Cr：0.35-0.8%，Zn：0.15-0.2%，B：0.003-0.007%，Mo：≤0.1%，V：≤0.03%，Al：0.012-0.02%的炼钢原料以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪明，
申请(专利权)人：宁波宇翔机械铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：