一种耐磨抗冲击性合金钢材料及其制备方法技术

技术编号:9827046 阅读:190 留言:0更新日期:2014-04-01 16:24
一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.4-2、钼0.4-0.5、钨5.7-6.1、硼0.3-0.5、铬7.2-7.5、镍5.8-6.2、铜1.8-2.1、铝0.1-0.2、Mn0.3-0.5、Ti0.006-0.008、Nb0.03-0.05、B0.003-0.005、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明专利技术通过使钼、钨、铬、镍等金属元素以及多种其他原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有较好的综合力学性能,尤其具有强度和硬度高、耐磨性极好等特点;适合用于轴承等磨损大、受冲击强烈的部件。通过加入精炼剂,气孔度降低1-2度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.4-2、钼0.4-0.5、钨5.7-6.1、硼0.3-0.5、铬7.2-7.5、镍5.8-6.2、铜1.8-2.1、铝0.1-0.2、Mn0.3-0.5、Ti0.006-0.008、Nb0.03-0.05、B0.003-0.005、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本专利技术通过使钼、钨、铬、镍等金属元素以及多种其他原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有较好的综合力学性能,尤其具有强度和硬度高、耐磨性极好等特点;适合用于轴承等磨损大、受冲击强烈的部件。通过加入精炼剂,气孔度降低1-2度。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料制备领域,尤其涉及。
技术介绍
合金钢的发展已经有100多年的历史了,到目前为止,多种多样的合金钢在工业上被应用,主要有以下类型:调质钢、弹簧钢、工具钢、高速钢、模具钢、高中低碳合金钢等,目前为止,虽然合金钢技术得到很大发展,但是,仍有很多问题存在,如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该合金材料具有高的耐磨性和耐冲击性能。本专利技术的技术方案如下: 一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 1.4-2、钥 0.4-0.5、钨 5.7-6.1、硼 0.3-0.5、铬 7.2-7.5、镍 5.8-6.2、铜 1.8-2.1、铝0.1-0.2,Mn0.3-0.5,Ti0.006-0.008,Nb0.03-0.05,B0.003-0.005,P ( 0.030,S ( 0.030、余量为铁。所述的耐磨抗冲击性合金钢材料的生产方法,其特征在于: (I)、将生铁与废铁按2:1比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硼、铝、Mn ; (2 )钥、钨、Ti ;(3)铬、镍、铜;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以210_230°C /小时速率升温至925_945°C,保温3-4小时;再以140-160°C/小时速率降温至630-650°C,保温30-60分钟;再以100_120°C /小时速率降温至310-330°C,保温2-3小时;再以150-170°C /小时速率升温至530_550°C,保温2-3小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、粘土 13-16、轻质碳酸钙2-3、二氧化硅2-3、氧化锌1-2、硅灰石粉3-4、氢氧化镁10-12、硅藻土 4_5、氢氧化铝8_10、玉石粉3-4、蒙脱石l-2、BaC03 3-4,BaF2 2-3 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8_15Mpa下压制成坯,然后,在900-950°C下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术通过使钥、钨、铬、镍等金属元素以及多种其他原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有较好的综合力学性能,尤其具有强度和硬度高、耐磨性极好等特点,可以显著延长抗磨部件寿命,降低机械的损坏率,增加了安全系数;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一;适合用于轴承等磨损大、受冲击强烈的部件。本专利技术精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,得到有效的控制,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。【具体实施方式】一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 1.4-2、钥 0.4-0.5、钨 5.7-6.1、硼 0.3-0.5、铬 7.2-7.5、镍 5.8-6.2、铜 1.8-2.1、铝0.1-0.2,Mn0.3-0.5,Ti0.006-0.008,Nb0.03-0.05,B0.003-0.005,P ( 0.030,S ( 0.030、余量为铁。所述的耐磨抗冲击性合金钢材料的生产方法: (I)、将生铁与废铁按2:1比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硼、铝、Mn ; (2 )钥、钨、Ti ;(3)铬、镍、铜;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为9分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以2201:/小时速率升温至9351:,保温3.5小时;再以150°C /小时速率降温至640°C,保温40分钟;再以110°C /小时速率降温至320°C,保温2.5小时;再以160°C /小时速率升温至540°C,保温2.6小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉4、粘土 13、轻质碳酸钙2、二氧化硅3、氧化锌1、硅灰石粉4、氢氧化镁12、硅藻土 4、氢氧化铝8、玉石粉3、蒙脱石2、BaC03 3、BaF2 2 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、l-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950°C下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术耐磨抗冲击性·合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1276MPa,屈服强度954MPa,延伸率13%,断面收缩率25%,冲击吸收功56J,冲击韧性64J/cm2,硬度295HB。【权利要求】1.一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 1.4-2、钥 0.4-0.5、钨 5.7-6.1、硼 0.3-0.5、铬7.2-7.5、镍 5.8-6.2、铜 1.8-2.1、铝0.1-0.2,Mn0.3-0.5,Ti0.006-0.008,Nb0.03-0.05,B0.003-0.005,P ( 0.030,S ( 0.030、余量为铁。2.根据权利要求1所述的耐磨抗冲击性合金钢材料的生产方法,其特征在于: (1)、将生铁与废铁按2:1比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(1)硼、铝、Mn;(2)钥、钨、Ti ;(3)铬、镍、铜;(4)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟,投料后搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的耐磨抗冲击性合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以210-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨抗冲击性合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳1.4?2、钼0.4?0.5、钨5.7?6.1、硼0.3?0.5、铬7.2?7.5、镍5.8?6.2、铜1.8?2.1、铝0.1?0.2、Mn0.3?0.5、Ti0.006?0.008、Nb0.03?0.05、B0.003?0.005、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梅百荣徐志勇
申请(专利权)人:铜陵安东铸钢有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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