[发明专利]一种耐磨性能高的合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料，尤其是涉及一种耐磨性能高的合金及其制备方法。

背景技术

汽车发动机配套部件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工上同样重要，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用寿命的保障。

寻找到一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重要。发明人依靠在本领域的多年实践和理论经验，提出一种全新的合金钢配方，该配方能很好的解决了现有生产汽车配件钢材的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服现有生产汽车部件钢材中硬度、耐磨性能及表面耐热性能不足的合金钢。

本发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种耐磨性能高的合金，按重量百分比由以下组成，0.45-0.52％的碳，0.01-0.03％的石墨，0.24-0.25％的硅，0.3-0.35％的锰，0.3-0.5％的铬，0.6-1.0％的镍，0.1-0.3％的镁，0.01-0.03％的钼，0.04-0.06％的钴，0.001-0.003％的碲，0.001-0.003％的氮，0.001-0.003％的钕，0.003-0.005％的锆，0.03-0.08％的钒，0.2-0.6％的钨，0.0001-0.0005％的钛，0.003-0.005％的硼，及余量为铁。

一种耐磨性能高的合金制备方法，包括以下步骤：

1)配料；

2)通过中频感应炉熔炼制备合金钢；在浇铸前，对钢液进行恒温孕育30-60分钟，然后以至少30℃/分钟降温200-300℃，然后再升温至孕育温度，并恒温30-60分钟，进行浇铸；

3)将合金钢进行正火和等温淬火处理；所述淬火分两阶段等温淬火，第一阶段采用采用230±20℃盐浴等温淬火处理至500-550℃，淬火速度保持在20-25℃每秒钟；第二阶段为水溶液淬火，水溶液保持在75-80℃，淬火速度保持在25-30℃每秒，淬火温度到130-150℃；然后回火处理，回火温度为180-220℃并保温2小时，然后自然冷却。

所述配料为，按照重量百分比为0.45-0.52％的碳，0.01-0.03％的石墨，0.24-0.25％的硅，0.3-0.35％的锰，0.3-0.5％的铬，0.6-1.0％的镍，0.1-0.3％的镁，0.01-0.03％的钼，0.04-0.06％的钴，0.001-0.003％的碲，0.001-0.003％的氮，0.001-0.003％的钕，0.003-0.005％的锆，0.03-0.08％的钒，0.2-0.6％的钨，0.0001-0.0005％的钛，0.003-0.005％的硼，及余量为铁。

上述合金制备方法，其中合金通过正火和等温淬火处理，。这样一方面获得较高的珠光体基体，细化组织，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通过长期保持在下贝氏体转变区的等温淬火，使合金实现奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织。

本发明的有益效果是：

本发明通过在浇铸前的孕育过程，以及降温过程，能够抑制合金中某些元素的晶粒生长速度，使得合金中组织的排列均匀。

通过正火过程获取大量的珠光基体，并通过选择230±20℃的盐浴等温淬火，使合金钢的奥氏体转变成下贝氏体组织，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐热性能均得到很大的提高。

具体实施方式

以下通过具体实施例来解释本发明，应当理解的是，本发明的具体实施例仅能用来解释本发明而不能用来解释为对本发明的限制。

一种耐磨性能高的合金，按重量百分比由以下组成，0.45-0.52％的碳，0.01-0.03％的石墨，0.24-0.25％的硅，0.3-0.35％的锰，0.3-0.5％的铬，0.6-1.0％的镍，0.1-0.3％的镁，0.01-0.03％的钼，0.04-0.06％的钴，0.001-0.003％的碲，0.001-0.003％的氮，0.001-0.003％的钕，0.003-0.005％的锆，0.03-0.08％的钒，0.2-0.6％的钨，0.0001-0.0005％的钛，0.003-0.005％的硼，余量为铁。

一种耐磨性能高的合金制备方法，包括以下步骤：

1)配料；

2)通过中频感应炉熔炼制备合金钢；在浇铸前，对钢液进行恒温孕育30-60分钟，然后以至少30℃/分钟降温200-300℃，然后再升温至孕育温度，并恒温30-60分钟，进行浇铸；