專利名稱：高錳鋼鑄件的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料冶煉技術(shù)。
背景技術(shù)：
高錳鋼系列材料，其終端產(chǎn)品用于制造球磨機(jī)的材板，顎式破碎機(jī)的 顎板、挖掘機(jī)的抓斗齒和斗前壁、火車的鋼軌道叉等沖擊磨損度較高的零 件。此外，大型電廠、鋼廠和拖拉機(jī)廠、軍用履帶坦克等工廠也經(jīng)常使用。 由于其使用范圍特殊，要求該產(chǎn)品在使用過程中必須耐高溫和耐磨損。過去，我國上述設(shè)備常用的錳鋼材料一般是用舊錳鋼添加4%的錳鐵后改制 而成，原材料缺乏，產(chǎn)品成本高，其性能還很難達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，而 且很不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的高錳鋼鑄件的冶煉方法，具有原料易得， 成本低廉，煉出的鑄件具有良好的耐高溫和耐磨損性能，能夠承受大的沖 擊負(fù)荷及耐磨。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種高錳鋼鑄件的冶煉方法，其特征在于用 廢鋼、錳鐵、鉻鐵為原料，用中頻感應(yīng)電爐冶煉，首先加廢鋼，熔化后加鉻鐵，全部熔化后加錳鐵，溫度升到1590—1610度停爐，出爐溫度在1470 一1490度之間，澆包內(nèi)放鋁0.1—0.2°^脫氧，然后進(jìn)行澆注，澆注溫度在 1420—1460度之間，澆注的高錳鋼鑄件進(jìn)行水韌處理。本發(fā)明改變傳統(tǒng)的以舊錳鋼為原料加工為現(xiàn)在的直接調(diào)整廢鋼中的物 化成份進(jìn)行生產(chǎn)，其原料十分易得，原料價格及制成的鑄件成本都低于現(xiàn) 有技術(shù)。制得的高錳鋼鑄件符合國標(biāo)高錳鋼鑄件ZGMn134的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
中頻感應(yīng)電爐冶煉鍛造高錳鋼ZGMn13-4。采用低碳(200~400W)廢鋼料和錳鐵、鉻鐵為原料，用中頻感應(yīng) 電爐冶煉，首先加廢低碳鋼，熔化后加鉻鐵，全部熔化后加錳鐵，因為合 金元素冶煉時間短、燒損??；溫度升到1600度停爐，澆包內(nèi)放鋁0.1%脫 氧，然后進(jìn)行澆注；澆注的高錳鋼鑄件進(jìn)行水韌處理。產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理，確保鑄態(tài)組織中的碳化物完全溶解和奧氏體的均勻化，達(dá)到較高的塑性、 韌性和高強(qiáng)度加硬化的目的。水韌處理按常規(guī)的方式進(jìn)行，步驟如下1. 方法入爐后溫度升至350度保溫1.5—2小時，升溫至650度保溫1.5—2 小時(注每小時升溫小于80度)。再直接升溫到1050—1100度保溫1 一1.5小時(注可快速升溫)。到950度水淬。2. 過程a水韌處理的溫度:水韌溫度取決于高錳鋼的成分,通常為1050—1100 度。含碳量高或合金含量髙的高錳鋼應(yīng)取水韌溫度的上限(如ZGMn13鋼)， 但過高的水韌溫度會導(dǎo)致鑄件表面嚴(yán)重脫碳，并促使高錳鋼晶粒迅速長大， 影響高錳鋼的使用性能。高錳鋼在1100度保溫2小時后鑄件表面碳和錳元 素產(chǎn)生變化。b高錳鋼鑄件在加熱時應(yīng)力較大而易裂開，加熱速度根據(jù)鑄件壁厚而 定。 一般薄壁簡單鑄件采取快速加熱，厚壁鑄件緩慢加熱。減少鑄件在加 熱過程中的變形或開裂，先在650度左右保溫，厚壁鑄件溫差減少，爐內(nèi) 溫度均勻之后再快速升到水韌溫度1050—1100度保溫。c保溫時間取決于鑄件壁厚，以確保鑄態(tài)組織中的碳化物完全溶解和奧 氏體的均勻化。保溫時間以鑄件壁厚25皿保溫1小時計算。d冷卻水韌處理時入水前溫度在950度以上，以免碳化物重新析出， 鑄件從出爐到入水時間不應(yīng)超過30秒，水溫保持30度以下，淬火后最高 水溫不超過60度。可以用直讀光譜儀得知鋼液的化學(xué)成分，根據(jù)計算結(jié)果，調(diào)整鉻鐵和 錳鐵的加入量，控制鑄件的成份(％):碳C1.25,硅Si0.6,鉻Cr1.5 ， 磷P《0.07,硫S《0.04,使之達(dá)到國標(biāo)高錳鋼ZGMn13-4的成分指標(biāo)。 本發(fā)明直接調(diào)整廢鋼物化成份鑄鋼與傳統(tǒng)的舊錳鋼加工鑄鋼比較，有 以下幾個不同點(diǎn)一是使用的主要原材料不同。本發(fā)明使用的是一般廢鋼；而現(xiàn)有 技術(shù)使用的必須是舊錳鋼。二是化學(xué)元素不同。本發(fā)明是通過對原材料的物化分析，得出原 有材料準(zhǔn)確元素指標(biāo)，再根據(jù)高錳鋼鑄件ZGMn13-4的要求進(jìn)行調(diào)整后進(jìn) 行冶煉；而現(xiàn)有技術(shù)不論原有材料成份如何，只是習(xí)慣性地添加4%的錳 鋼后進(jìn)行冶煉。三是產(chǎn)品的性能不同。本發(fā)明生產(chǎn)的產(chǎn)品各項指標(biāo)均能達(dá)到國家 標(biāo)準(zhǔn)，且在使用過程中磨擦溫度越高，其鋼質(zhì)越硬；而后者的產(chǎn)品不能達(dá)標(biāo)，使用周期短，當(dāng)磨損溫度達(dá)到一定程度時，其產(chǎn)品就會變質(zhì)。
四是產(chǎn)品成本不同。本發(fā)明主要原材料是一般廢鋼，每噸價格只
有2200元左右，而現(xiàn)有技術(shù)的主要原材料是錳鋼，每噸價格在3200元左右。
采用本發(fā)明的髙錳鋼鑄件生產(chǎn)的顎板在使用過程中，對物料的處理能 力較傳統(tǒng)型顎式破碎機(jī)可提高30——50%，破碎比可達(dá)10 — 15,與傳統(tǒng) 型顎式破碎機(jī)相比節(jié)能3 0%以上，顎板的使用壽命是傳統(tǒng)型鄂式破碎機(jī)鄂 板的2倍，整個破碎腔無阻塞點(diǎn)。
權(quán)利要求
1、一種高錳鋼鑄件的冶煉方法，其特征在于用廢鋼、錳鐵、鉻鐵為原料，用中頻感應(yīng)電爐冶煉，首先加廢鋼，熔化后加鉻鐵，全部熔化后加錳鐵，溫度升到1590-1610度停爐，出爐溫度在1470-1490度之間，澆包內(nèi)放鋁0.1-0.2％脫氧，然后進(jìn)行澆注，澆注溫度在1420-1460度之間，澆注的高錳鋼鑄件進(jìn)行水韌處理。
全文摘要
一種高錳鋼鑄件的冶煉方法，其特征在于用廢鋼、錳鐵、鉻鐵為原料，用中頻感應(yīng)電爐冶煉，首先加廢鋼，熔化后加鉻鐵，全部熔化后加錳鐵，溫度升到1590-1610度停爐，出爐溫度在1470-1490度之間，澆包內(nèi)放鋁0.1-0.2％脫氧，然后進(jìn)行澆注，澆注溫度在1420-1460度之間，澆注的高錳鋼鑄件進(jìn)行水韌處理。本發(fā)明改變傳統(tǒng)的以舊錳鋼為原料加工為現(xiàn)在的直接調(diào)整廢鋼中的物化成份進(jìn)行生產(chǎn)，其原料十分易得，原料價格及制成的鑄件成本都低于現(xiàn)有技術(shù)。制得的高錳鋼鑄件符合國標(biāo)高錳鋼鑄件ZGMn13-4的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C22C33/00GK101319289SQ20071005240
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者徐維新, 程國勇 申請人:程國勇