[发明专利]耐磨合金铸钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨合金铸钢，特别是可用于野外多工矿开采设备上、能够适于高强度、以及低温等恶劣环境要求，具有超高硬韧性的耐磨合金铸钢。

背景技术

磨损是冶金、矿山、机械、电力、化工、建材、煤炭、石油、交通、军工、航空航天等许多工业部门普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因，不仅造成设备零件失效，导致工件频繁地更换和维修、设备工作效率降低，而且消耗了大量的能源和材料。磨损损失了世界一次能源的1/3，机电设备损坏的70％也是由于各种形式的磨损而引起的。尤其是由合金铸钢制造的各种工程挖掘机和装载机斗齿、各种耐磨输送管道、各种破碎机锤头和颚板、各种履带板，由于处于高强度、恶劣气候等工作条件，其磨损情况更加严重。

目前的技术现状是：一类是强调材料的高韧性，一类是强调材料的抗磨性。而无法达到一个有效的统一，尤其是在用于室外矿山开采、挖掘等工程机械上的应用。高锰钢的耐磨性是有条件的，而且其屈服强度低、易于变形；低、中合金耐磨钢具有较好的强韧性，低、中冲击载荷下的耐磨性优于高锰钢，但存在淬透性和淬硬性低的问题，耐磨性较差；高铬铸铁组织中含有超过20％的高硬度共晶碳化物，具有优异的耐磨性，可是存在合金元素含量高、生产成本高以及高温热处理易变形开裂的不足；普通白口铸铁和低合金白口铸铁碳化物硬度低，碳化物呈连续状分布，脆性大，使用中易剥落甚至开裂。

因此需要提供新一代耐磨合金铸钢，通过其组分和含量的创新和设计，得到一种具有生产工艺简单、成本低、强韧性高、淬透性与淬硬性好且无污染是耐磨材料的发展趋势，同时保证在低温环境中的良好工作，并在多工矿条件中也能良好使用的耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着十分重要的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型的具有创新合金元素组分和其含量的耐磨合金铸钢，所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03。

本发明的耐磨合金铸钢，其抗拉强度：1500-1800MPa，屈服强度：1200-1400MPa，延伸率：δs7-15％，V型缺口冲击韧性Akv25-40J，硬度：48-55HRC。并适合用于在低温环境中，如-20℃～0℃，与冻岩、冻土层接触的耐磨工程机械设备，适应在寒带环境中长期工作的要求。

具体实施方式

本发明提供一种新型的耐磨合金铸钢，其所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：C：0.27-0.32；Mn：0.70-0.90；Si：0.90-1.30；Cr：1.40-1.80；Mo：0.10-0.20；Ni：0.10-0.20；Ti：0.02-0.03。其中各合金所具有的主要功能为：

碳(C)：碳含量越高，钢的强度和硬度值增加，塑性和韧性值降低；

硅(Si)：强化铁素体，提高抗拉强度和屈服强度，提高耐热性和耐蚀性，降低韧性和塑性；

锰(Mn)：提高强度，硬度和耐磨性；

铬(Cr)：降低钢的导热性，能提高耐磨性；

钼(Mo)：强化铁素体，提高高温性能，改善脆性；

镍(Ni)：扩大奥氏体区，是奥氏体化的有效元素，提高强度而不显著降低塑性，有良好的耐腐蚀能力；

钛铁(Ti)：能强化铁素体，脱氧和细化晶粒。

本发明的耐磨合金铸钢，其抗拉强度：1500-1800MPa，屈服强度：1200-1400MPa，延伸率：δs7-15％，V型缺口冲击韧性Akv25-40J，硬度：48-55HRC。

通过上述合金钢的技术方案的揭示可见，本发明中的合金钢具有：生产工艺简单、成本低、强韧性高、淬透性与淬硬性好且无污染的新型产品。并适合用于在低温环境中，如-20℃～0℃，与冻岩、冻土层接触的耐磨工程机械设备，适应在寒带环境中长期工作的要求。

本发明中所揭示的实施例，将通过权利要求得到体现和保护，任何根据本发明中所得到的启示，均落入本发明所保护的范围之中。