[发明专利]一种高韧性抗磨钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性抗磨钢及其制备方法，属于抗磨钢技术领域，其技术要点包括下述重量百分比的原料制成：C0.25％～0.4％、Si0.3％～0.7％、Mn0.8％～1.2％、Cr0.5％～1.5％、Ni0.1％～0.5％、Cu0.3％～0.8％、Mo0.1％～0.8％、V0.03％～0.15％、B0.001％～0.005％、S≤0.03％、P≤0.04％，余量为Fe及杂质；该方法包括下述步骤：(1)熔炼；(2)铸型；(3)热处理，将抗磨钢件的毛坯加热至925℃～950℃，保温2～4小时进行奥氏体化，再淬火，淬火后再经240℃～260℃回火消除应力，得成品抗磨钢材。本发明旨在提供一种价格较低廉、使用寿命较长的高韧性抗磨钢及其制备方法；用于生产抗磨钢。

技术领域

本发明涉及一种合金钢，更具体地说，尤其涉及一种高韧性抗磨钢。本发明同时涉及制备该抗磨钢的方法。

背景技术

我国建材冶金火电矿山机械等易磨损设备上仍广泛使用高锰钢材质，随着科学技术的不断发展，高锰钢材质已愈来愈不适应当前的需要，寻找一种价格低廉，抗磨性能更好的新型材料来替代高锰钢就成为历史的必然。

发明内容

本发明的前一目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种价格较低廉、使用寿命较长的高韧性抗磨钢。

本发明的后一目的在于提供一种配方科学、热处理工艺新颖且的上述高韧性抗磨钢的制备方法。

本发明的前一技术方案是这样实现的：一种高韧性抗磨钢，其主要是由下述重量百分比的原料制成：C0.25％～0.4％、Si0.3％～0.7％、Mn0.8％～1.2％、Cr0.5％～1.5％、Ni0.1％～0.5％、Cu0.3％～0.8％、Mo0.1％～0.8％、V0.03％～0.15％、B0.001％～0.005％、S≤0.03％、P≤0.04％，余量为Fe及杂质。

上述的一种高韧性抗磨钢中，其还包括下述重量百分比的原料：Ti0.01％～0.05％和Nb0.01％～0.02％。

上述的一种高韧性抗磨钢中，其还包括下述重量百分比的原料：Re0.20％～0.30％。

上述的一种高韧性抗磨钢中，其还包括下述重量百分比的原料：Ca0.03％～0.18％。

本发明的后一技术方案是这样实现的：一种制备高韧性抗磨钢的方法，该方法包括下述步骤：

(1)熔炼，首先加入配方中废钢总重量的80％至中频感应电炉中熔炼，待熔化后，再加入钼铁、铬铁、铜、镍块，熔化后，再将剩余的20％废钢加入中频感应电炉中；待熔清后，化验化学成分并调整化学成分，接着用硅钙粉炉内脱氧；在钢水出炉前5～12分钟加入锰铁和硅铁；将剩余原料均破碎到2～10mm，以复合变质剂的方式，随钢液在出铁槽中冲入铁水包内。分两时段加入锰铁和硅铁能更有利于钢液的脱氧，提高钢液质量

(2)铸型，在1480℃～1500℃温度下，将合格的钢液经变质处理后浇入铸型中，浇注后保温6-9小时，开箱得抗磨钢件的毛坯。

(3)热处理，将抗磨钢件的毛坯加热至920℃～950℃，保温2～4小时进行奥氏体化，再淬火，淬火后再经240℃～260℃回火消除应力，得成品抗磨钢材。

上述的一种制备高韧性抗磨钢的方法中，步骤(1)中，加入锰铁和硅铁的时间具体为：在钢水出炉前8～12分钟加入锰铁，在出炉前5～10分钟加入硅铁。

上述的一种制备高韧性抗磨钢的方法中，步骤(3)中，淬火所采用的溶液为浓度3～7％的碳酸钠水溶液。

本发明采用上述技术方案后，通过优化多元低合金钢化学成分及热处理工艺，创造出一种新型抗磨钢替代高锰钢材料生产冶金、建材、电力、矿山机械等设备上的易磨损零配件。

下面对配方中部分合金元素的用量限定进行理由详述如下：