專利名稱:一種稀土錳硅鉬鈦硼耐磨鑄鋼及其生產(chǎn)工藝的制作方法
本發(fā)明屬于一種低合金耐磨金屬材料及其生產(chǎn)方法在本發(fā)明以前，國(guó)外生產(chǎn)的合金耐磨鑄鋼，多偏重于加入鉻、鎳、鉬等較高合金含量的金屬元素，這不僅提高了耐磨鑄鋼的成本，而且受到資源方面的限制。
本發(fā)明的目的是提供一種在低應(yīng)力沖擊磨料磨損狀態(tài)下具有良好的耐磨性的稀土錳硅鉬鈦硼耐磨鑄鋼及其生產(chǎn)工藝。
該耐磨鑄鋼的化學(xué)成分是碳含量為0.60～0.70%、錳含量為1.6～1.9%、硅含量為1.2～1.4%、鉬含量為0.3～0.45%、鈦含量為0.06～0.08%、硼含量為0.002～0.003%、稀土元素總含量為0.05～0.10%，其中硫，磷有害元素不得超過0.035%，殘余鋁含量為0.02～0.06%。
稀土錳硅鉬鈦硼耐磨鑄鋼的生產(chǎn)，包括堿性電弧爐冶煉、鑄造、熱處理過程。堿性電弧爐冶煉出鋼溫度應(yīng)控制在1540℃～1560℃。該冶煉過程的要點(diǎn)是所加入的稀土合金、硼鐵合金塊度要求達(dá)到10mm～20mm，在加入前要在100℃～200℃條件下烘熱，加入時(shí)機(jī)是在出鋼時(shí)，并在鋼水包中被吸收。在加入稀土合金、硼鐵合金前，鋼液必須在白渣下充分脫氧，加入后鋼水需攪動(dòng)，以確保吸收均勻，并需鎮(zhèn)靜4～7分鐘后方可澆注(澆注溫度為1480℃～1490℃)。
熱處理過程的要點(diǎn)，是要嚴(yán)格控制溫度變化，在開始時(shí)加熱升溫速度為每小時(shí)80℃，加熱到600～650℃，(對(duì)于十噸熱處理爐)保溫3～4小時(shí)，然后繼續(xù)以每小時(shí)100℃的升溫速度加熱，當(dāng)加熱到830℃～860℃時(shí)，保溫4～6小時(shí)后，出爐冷卻。
在熱處理過程中的冷卻工藝，是采用吹風(fēng)冷卻法，風(fēng)冷速度為每分鐘30℃～35℃，冷至250℃±50℃時(shí)停風(fēng)，然后將料車?yán)胍呀禍氐臒崽幚頎t中，開著爐門，隨爐自冷進(jìn)行回火。該冷卻工藝適于8～10噸裝爐量，截面厚度要求在100mm以下的產(chǎn)品件，或5噸以下的裝爐量，截面厚度可在130mm以下的產(chǎn)品件，風(fēng)流介質(zhì)溫度在5℃～35℃。
該冷卻工藝的風(fēng)冷陣列與冷卻速度控制以吹風(fēng)機(jī)順著料車長(zhǎng)度方向兩側(cè)對(duì)吹布置，按一定距離擺開對(duì)吹加熱件的布陣方式。料盤底部與料車上部之間要留有通風(fēng)通道，其間距最低限度要大于250mm，以便輸入風(fēng)量，控制風(fēng)冷效果。還可在料車盛料件上方中間區(qū)，順料車長(zhǎng)度方向設(shè)置可左右擺動(dòng)的向下吹的風(fēng)機(jī)，以便提高料車中部的冷卻效果。料車與外圍吹風(fēng)機(jī)距離在1.2～1.6m處。
對(duì)于風(fēng)量要求，是每噸產(chǎn)品件冷卻所需風(fēng)量為每小時(shí)不得小于10000m3。
熱處理裝爐要求，是當(dāng)產(chǎn)品件裝爐量小于5噸，截面厚度在130mm以下時(shí)，要保證產(chǎn)品件之間距離不小于100mm。當(dāng)產(chǎn)品件截面厚度小于100mm以下，裝爐量在8～10噸時(shí)，要保證產(chǎn)品件之間距離不小于80mm。
采用稀土合金制造低合金耐磨金屬材料，不僅工藝簡(jiǎn)單、耗能低、不污染環(huán)境、耐磨性能高、而且有利于充分開發(fā)利用我國(guó)豐富的稀土資源。
權(quán)利要求
1.一種稀土錳硅鉬鈦硼耐磨鑄鋼，由碳、錳、硅、鈦、鉬、硼，稀土元素構(gòu)成，其特征是所說的碳含量為0.60～0.70%，錳含量為1.6～1.9%，硅含量為1.2～1.4%，鉬含量為0.3～0.45%，鈦含量為0.06～0.08%，硼含量為0.002～0.003%，所說的稀土元素總含量為0.05～0.10%，其中硫、磷有害元素含量不得超過0.035%，殘余鋁含量為0.02～0.06%。
2.按照權(quán)利要求
1所述的耐磨鑄鋼，生產(chǎn)過程包括堿性電弧爐冶煉、鑄造、熱處理工藝、其特征是在堿性電弧爐冶煉過程中，所加入的稀土合金、硼鐵合金的塊度為10～20mm，在加入電弧爐前，須在100℃～200℃條件下烘熱，加入時(shí)機(jī)是在出鋼時(shí)，并在鋼水包中被吸收。在加入稀土合金、硼鐵合金前，鋼液必須在白渣下充分脫氧，加入后鋼水需攪動(dòng)，以確保吸收均勻，并需鎮(zhèn)靜4～7分鐘后方可澆注。所說的熱處理過程，其特征是開始加熱升溫速度為每小時(shí)80℃，加熱到600～650℃，(對(duì)于十噸熱處理爐)保溫3～4小時(shí)，然后繼續(xù)以每小時(shí)100℃的升溫速度加熱，當(dāng)加熱到830℃～860℃時(shí)，保溫4～6小時(shí)后，出爐冷卻。其冷卻工藝的特征，是采用吹風(fēng)冷卻法，對(duì)于8～10噸裝爐量，截面厚度要求在100mm以下的產(chǎn)品件，或5噸以下下的裝爐量，截面厚度在130mm以下的產(chǎn)品件，風(fēng)冷速度為每分鐘為30℃～35℃，冷至250℃±50℃時(shí)停風(fēng)，然后將料車?yán)胍呀禍氐臒崽幚頎t中，開著爐門，隨爐自冷進(jìn)行回火。風(fēng)流介質(zhì)溫度在5℃～35℃。
3.按照權(quán)利要求
2所述的熱處理過程的冷卻工藝，其特征是風(fēng)冷陣列與冷卻速度控制以吹風(fēng)機(jī)順著料車長(zhǎng)度方向兩側(cè)對(duì)吹布置，按一定距離擺開對(duì)吹加熱件的布陣方式。料盤底部與料車上部之間要留有通風(fēng)通道，其間距最低限度要大于250mm。還可在料車盛料件上方中間區(qū)，順料車長(zhǎng)度方向設(shè)置可左右擺動(dòng)的向下吹的風(fēng)機(jī)，以控制料車中部冷卻效果。料車與外圍吹風(fēng)機(jī)距離在1.2～1.6m處。對(duì)于風(fēng)量要求，是每噸產(chǎn)品件冷卻所需風(fēng)量為每小時(shí)不得小于10000m3。熱處理裝爐方式特征，是當(dāng)產(chǎn)品件裝爐量小于5噸、截面厚度在130mm以下時(shí)，要保證產(chǎn)品件之間距離不小于100mm。當(dāng)產(chǎn)品件截面厚度小于100mm以下時(shí)，裝爐量在8～10噸，要保證產(chǎn)品件之間距離不小于80mm。
專利摘要
一種稀土錳硅鉬鈦硼耐磨鑄鋼及其生產(chǎn)工藝。該耐磨鑄鋼稀土元素總含量不超過0.05～0.10％，其中硫、磷有害元素不得超過0.035％，殘余鋁含量為0.02～0.06％。熱處理工藝采用風(fēng)冷方式，依含碳量的不同而采用不同的風(fēng)冷速度。
文檔編號(hào)C22C38/38GK85105281SQ85105281
公開日1987年1月14日 申請(qǐng)日期1985年7月8日
發(fā)明者陳明亮, 周啟昌 申請(qǐng)人:桓仁銅鋅礦導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan