專利名稱：稀土耐磨合金鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐磨材料及其生產(chǎn)方法，特別涉及的是一種稀土耐磨合金鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
耐磨合金鋼材料主要用于礦物破碎設(shè)備，包括錘式破碎機、輥式破碎機、顎式破碎機等等，由于其相對于其他材料耐磨性能較好，鑄造成型后安裝于破碎設(shè)備內(nèi)直接用于對礦物進(jìn)行破碎，因此其耐磨性能直接決定破碎機的使用壽命。目前普遍采用的耐磨合金鋼材料為高錳鋼材料，其鑄造件牌號主要包括ZGMn13-1 ZGMnl3_5，其中含有碳、錳、硅、磷等元素，碳元素占O. 75% I. 45%，錳元素占 11. 00% 14. 00%,其鑄件硬度< HRC32，因此耐磨性能仍然不夠理想，而且彈性模量較小，容易脆裂。為了提高金屬材料某些使用性能，包括強度、塑性、韌性等待，通常要對金屬材料進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，包括退火，調(diào)質(zhì)等等。熱處理工藝中，調(diào)質(zhì)是提聞材料綜合性能的最常用的方式，具體實施方式
為淬火以后進(jìn)行高溫回火，操作方式如下首先將金屬材料持續(xù)加熱到淬火溫度后，侵入一種淬火介質(zhì)中急速冷卻至室溫，然后將材料加熱到500 680 0C，保持一段時間后進(jìn)行冷卻。傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)方式能改善金屬材料的物理性能，但是存在仍一定的缺陷，包括持續(xù)加熱的過程中金屬材料出現(xiàn)受熱不均的情況，尤其對厚度尺寸比較大的材料，外部溫度已經(jīng)達(dá)到了相應(yīng)的溫度，內(nèi)部溫度卻明顯低于外部溫度，經(jīng)過熱處理后會出現(xiàn)金屬材料的內(nèi)部和外部物理性能不均勻，并且出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，侵入單種介質(zhì)進(jìn)行淬火時，出現(xiàn)變形等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服以上不足，提供一種強度高，塑性、韌性好的稀土耐磨合金鋼。本發(fā)明的另一個目的是為了提供稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的是這樣來實現(xiàn)的
本發(fā)明稀土耐磨合金鋼，按重量百分比包括以下組分
碳 O. 25% O. 45%,錳 O. 5% I. 5%,硅 O. 5% I. 4%,鉻 I. 1% 2. 5%,鑰 O. 15% O. 5%,釩 O. 1% O. 5%,鑭鈰稀土合金 O. 2% O. 3%,銅 O. 1% O. 15%,硫 O O. 03%,磷 O O. 03%,
鐵余量。本發(fā)明稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟
1)按比例配料；
2)將配料送入中頻爐熔煉；
3)砂型消失模鑄造，鑄造完成后進(jìn)行表面圓整處理，即得稀土耐磨合金鋼坯料；
4)熱處理；
5)精整打磨，即得稀土地耐磨合金鋼成品。上述的熱處理工序時，將稀土耐磨合金鋼坯料加熱到450 550°C，保溫2. 5 3. 5小時，繼續(xù)加熱到950 1050°C，保溫2. 5 3. 5小時后放入水中急速冷卻至200 300°C，再迅速轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，將經(jīng)淬火處理的稀土耐磨合金鋼加熱至250 350°C，保溫2. 5 3. 5°C小時，在空氣中冷卻即得稀土耐磨合金鋼成品，耐磨合金鋼坯料在加熱過程中內(nèi)部流充分受熱整體溫度保持一致，可以減少材料熱應(yīng)力，強化材料內(nèi)部組織，增強材料整體性能。將通過水、油雙液淬火處理，可明顯減少坯料的物理變形和開裂，便于熱校直。將經(jīng)過淬火處理的合金鋼材料加熱至250 350°C，并且保溫一段時間，然后再在空氣中進(jìn)行冷卻，通過回火處理，進(jìn)一步改善了合金鋼材料的強度、塑性和韌性，力學(xué)性能好。本發(fā)明稀土耐磨合金鋼中的碳和錳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)高錳鋼材料，而且增加了鋰和鑭鈰稀土合金，鋰可以強化耐磨合金鋼的內(nèi)部晶粒，稀土合金能夠增強耐磨合金鋼在鑄造過程中的脫氧能力并且細(xì)化晶粒，改善其物理性能。
本發(fā)明耐磨合金鋼在完成鑄造、熱處理等工藝后，其硬度> HRC55，在具有高硬度高耐磨性能的同時，還具有強的韌性，使其受到?jīng)_擊不容易脆裂，綜合物理性能達(dá)到了理想的效果。


圖I為本發(fā)明生產(chǎn)方法處理工藝圖。
具體實施例方式
實施例I:
本實施例I稀土耐磨合金鋼按重量百分比包括以下組分
稀土耐磨合金鋼，按重量百分比包括以下組分
碳 O. 35%,錳 I. 0%,硅 I. 0%,鉻 I. 8%,鑰 O. 35%,釩 O. 39%,鑭鈰稀土合金 O. 25，銅 O. 13%,硫O. 019%，磷O. 01%,鐵余量。本實施例I稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法包括以下步驟
1)按比例配料；
2)將配料送入中頻爐熔煉；
3)砂型消失模鑄造，鑄造完成后進(jìn)行表面圓整處理，即得稀土耐磨合金鋼坯料；
4)熱處理；
5)精整打磨，即得稀土地耐磨合金鋼成品。上述的熱處理工序中是(見圖I)稀土耐磨合金鋼坯料加熱到500°C左右(從O點到A點)，保溫3小時(從A點到BA),使稀土耐磨合金鋼坯料內(nèi)部充分受熱，當(dāng)溫度達(dá)到內(nèi)外一致后，繼續(xù)加熱，將溫度加熱至1000°C (從B點到C點)，再保溫3小時(從C點到D點)，使稀土耐磨合金鋼坯料內(nèi)部溫度也達(dá)到淬火溫度。將稀土耐磨合金鋼坯料侵入水中，急速冷卻至200 300°C左右(從D點到E點)，迅速轉(zhuǎn)入油中進(jìn)行冷卻，直至室溫(從E點到FA)。將經(jīng)過淬火處理的稀土耐磨新合金鋼加熱至250 350°C (從G點到H點)，并且保溫3小時(從H點到I點)，然后再在空氣中進(jìn)行冷卻至室溫(從I點到M點)。實施例2:
本實施例2稀土耐磨合金鋼按重量百分比包括以下組分
碳 O. 25%，錳 O. 5%，硅 O. 5%，鉻 I. 1%，鑰 O. 15%，釩 O. 1%，鑭鈰稀土合金 O. 2%，銅 O. 1%，鐵余量。本實施例2稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法同實施例I。
實施例3:
本實施例3稀土耐磨合金鋼按重量百分比包括以下步驟
碳 O. 45%，錳 I. 5%，硅 I. 4%，鉻 2. 5%，鑰 O. 5%，釩 O. 5%，鑭鈰稀土合金 O. 3%，銅 O. 15%，硫
O.02%，磷 O. 02%，鐵余量。本實施例3稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法同實施例I。上述實施例是對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內(nèi)容所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求
1.稀土耐磨合金鋼，按重量百分比包括以下組分碳 O. 25% O. 45%,錳 O. 5% I. 5%,硅 O. 5% I. 4%,鉻 I. 1% 2. 5%,鑰 O. 15% O. 5%, 釩 O. 1% O. 5%,鑭鈰稀土合金 O. 2% O. 3%,銅 O. 1% O. 15%,硫 O O. 03%,磷 O O. 03%,鐵余量。
2.稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟1)按比例配料；2)將配料送入中頻爐熔煉；3)砂型消失模鑄造，鑄造完成后進(jìn)行表面圓整處理，即得稀土耐磨合金鋼坯料；4)熱處理；5)精整打磨，即得稀土耐磨合金鋼成品。
3.如權(quán)利要求2所述的稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于熱處理工序時，將稀土耐磨合金鋼坯料加熱到450 550°C，保溫2. 5 3. 5小時，繼續(xù)加熱到950 1050°C， 保溫2. 5 3. 5°C小時后放入水中急速冷卻至200 300°C，迅速轉(zhuǎn)入油中冷卻至室溫，再將經(jīng)淬火處理的稀土耐磨合金鋼加熱至250 350°C，保溫2. 5 3. 5°C小時，在空氣中冷卻即得稀土耐磨合金鋼成品。
全文摘要
本發(fā)明為稀土耐磨合金鋼，按重量百分比包括以下組分碳0.25%～0.45%，錳0.5%～1.5%，硅0.5%～1.4%，鉻1.1%～2.5%，鉬0.15%～0.5%，釩0.1%～0.5%，鑭鈰稀土合金0.2%～0.3%，銅0.1%～0.15%，硫0～0.03%，磷0～0.03%，鐵余量。本發(fā)明強度高，塑性、韌性好。本發(fā)明還提供了稀土耐磨合金鋼的生產(chǎn)方法。
文檔編號C22C38/24GK102978518SQ201210555748
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者李朝建 申請人:成都興銳新材料有限公司