[发明专利]一种耐磨钢棒用钢、耐磨钢棒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨钢棒用钢，包括以下重量百分数的组分：0.55％～0.65％的碳；0.2％～0.4％的硅；0.60％～1.0％的锰；0.9％～1.3％的铬；0.15％～0.25％的钼；0.1％～0.2％的钒；0.01％～0.05％的钛；硫≤0.020％；磷≤0.020％；其余为铁以及不可避免的杂质；满足了耐磨钢棒在棒磨机使用现场具有较高的强度、硬度、韧性以及耐磨性，基本上实现了硬度、淬透性、强度和韧性的平衡兼顾。本发明还提供了一种材质为上述耐磨钢棒用钢的耐磨钢棒。本发明还提供了一种上述耐磨钢棒的制备方法。

技术领域

本发明涉及耐磨钢棒技术领域，尤其是涉及一种耐磨钢棒用钢、耐磨钢棒及其制备方法。

背景技术

棒磨机以其节能高效易调节、粉碎均匀、不过磨等的优势，普遍用于煤化工、冶金、建材等行业的水煤浆、磷矿、石英砂、钾钠长石、铝土矿等的粉料制备。耐磨钢棒是指用于各类棒磨机的研磨介质棒，是粉料制备主要的消耗件，其需要具备较高的硬度、韧性和强度等，以使其在使用中具有较高的耐磨性、不弯曲缠绕及低的断棒率，使棒磨机具有高的磨粉效率，磨粉质量良好。

目前，国内棒磨机用耐磨钢棒材质有45#、65Mn、60Mn、50Mn、40Cr等，大多数使用的是热轧状态圆钢，未经调质热处理，或经淬火热处理后淬透层很浅，只有3～5mm。因其整体硬度低(HB180～200)、抗拉强度低等缺点，且使用磨耗大(钢棒耗用量大)、弯曲、失圆、缠绕、两头尖细、磨粉效率低，严重影响了棒磨机的生产效率。

因此，如何提高且同时能够兼顾耐磨钢棒的强度、硬度、韧性以及耐磨性，使其能够满足棒磨机现场工况的使用要求，且降低使用成本是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨钢棒用钢，该耐磨钢棒用钢能够满足棒磨机现场工况使用要求，在使用过程中同样具有较高的强度、硬度、韧性以及耐磨性，且满足成本要求。本发明另一目的是提供一种材质为上述耐磨钢棒用钢的耐磨钢棒。本发明的另一个目的是提供一种上述耐磨钢棒的制备方法。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种耐磨钢棒用钢，包括以下重量百分数的组分：0.55％～0.65％的碳；0.2％～0.4％的硅；0.60％～1.0％的锰；0.9％～1.3％的铬；0.15％～0.25％的钼；0.1％～0.2％的钒；0.01％～0.05％的钛；硫≤0.020％；磷≤0.020％；其余为铁以及不可避免的杂质。

优选的，所述锰的重量百分数为0.75％～0.90％。

优选的，所述铬的重量百分数为1.0％～1.1％。

优选的，所述钼的重量百分数为0.18％～0.20％。

优选的，所述钒的重量百分数为0.12％～0.17％。

优选的，所述钛的重量百分数为0.03％～0.05％。

与现有技术相比，本发明提供了一种耐磨钢棒用钢，本发明通过对耐磨钢棒用钢中元素种类和含量的控制和优化，使得本发明提供的耐磨钢棒用钢经调质热处理后在具有一定的硬度的前提下还具有较高的韧性，常温下其内部组织为针状回火马氏体或托氏体以及少量的残余奥氏体，Ac3线为790℃～830℃，硬度可以达到HRC:55～60，冲击韧性(U型缺口)可以达到35～45J/cm2，淬透层可以达到40～50mm，比用其它耐磨钢棒材料45#钢的耐磨性提高了一倍到两倍，比用其它耐磨钢棒材料60Mn钢的耐磨性提高了一倍，在常温状态和棒磨机现场工况条件下(80～100℃高温，部分选矿行业碱性溶液PH：8～10)具有较高的强度、硬度、韧性以及耐磨性，基本上实现了硬度、淬透性、强度和韧性的平衡兼顾，且具有一定的耐碱腐蚀性，且满足使用成本要求。

一种耐磨钢棒，所述耐磨钢棒为上述任意一项所述耐磨钢棒用钢材质。