[发明专利]一种高铬铸铁耐磨材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高铬铸铁耐磨材料，其包括：3.0～3.6wt％的C，0.3～0.8wt％的Si，0.3～0.8wt％的Mn，22～28wt％的Cr，0.6～1.2wt％的Mo，0.6～1.2wt％的Ni，0.1～0.5wt％的V，0.01～0.3wt％的W，0.005～0.05wt％的B，0.01～0.2wt％的Ti，0.005～0.2wt％的Nb，Fe余量。本发明提供的高铬铸铁耐磨材料中含有较多的钼、镍等元素，可以增加高铬铸铁的冲击韧性，可达4～6J/cm²，同时可以获得较高的硬度，厚大件通过特殊热处理也可以达到62～65HRC，可极大增加板锤的使用寿命。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，尤其涉及一种高铬铸铁耐磨材料及其制备方法。

背景技术

锤头、衬板、板锤、轧臼壁、磨辊、球磨机钢球以及棒磨机钢棒等配件是破碎机、制砂机、磨粉机或搅拌机等设备的主要磨损件。

上述耐磨产品主要由高锰钢、合金钢、高铬铸铁等金属材料铸造而成，需要破碎的材料一般为矿石、石英砂、水泥等硬度相对较高的材料，这些易损件承受冲击、挤压、剪切及接触疲劳的反复作用，工况条件恶劣，每年消耗大量的金属材料。因此，研制一种低成本、高硬度、高韧性的耐磨材料是一个迫切的问题，可以大大减少能源消耗，提高生产效率。

传统的耐磨材料中，高锰钢韧性最好，但初始硬度低(＜30HRC)，必须要有强大的冲击力才能产生加工硬化的作用来提高耐磨性，只适合冲击力很大的工况；合金钢硬度和韧性适中，但一般硬度仅为50～56HRC，使用寿命比高锰钢高一倍以上，但不到高铬铸铁的一半。高铬铸铁碳含量、合金含量高，硬度可达到60HRC以上，而且组织内部含有硬度更高的碳化物，耐磨性非常好，但是冲击韧性一般较低，常规的高铬铸铁产品一般冲击韧性在3J/cm²以内，往往有断裂的情况。因此，针对进料粒度小于300mm的反击破或冲击力较小的工况需求，上述材料或是硬度不够，或是冲击韧性不够，不能满足工况需求。

鉴于上述工况的需求，提供一种高硬度和耐冲击性能的合金材料用于板锤、甩锤、衬板等产品具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种高硬度和高耐冲击韧性的高铬铸铁耐磨材料。

有鉴于此，本申请提供了一种高铬铸铁耐磨材料，包括：

优选的，所述C的含量为3.2～3.5wt％。

优选的，所述Cr的含量为24～26wt％。

优选的，所述Mo的含量为0.8～1.0wt％。

优选的，所述V的含量为0.2～0.4wt％。

优选的，所述W的含量为0.1～0.2wt％。

优选的，所述Nb的含量的0.05～0.15wt％。

优选的，包括C3.5wt％、Si0.7wt％、Mn0.6wt％、Cr26wt％、Mo0.9wt％、Ni0.8wt％、V0.2wt％、W0.18wt％、B0.01wt％、Ti0.02wt％、Nb0.15wt％，Fe余量。

本申请还提供了所述的高铬铸铁耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：

按照成分配比配料后熔炼、浇注，得到铸件；

将所述铸件依次进行淬火和回火，得到高铬铸铁耐磨材料。

优选的，所述淬火的温度为1000～1020℃，保温时间为2～5h，冷却方式为风冷；所述回火的温度为450～520℃，保温时间为3～6h，冷却方式为空冷。