[发明专利]耐磨抗腐蚀高锰钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高锰钢技术领域，尤其涉及一种耐磨抗腐蚀高锰钢及其制备方法。

背景技术

双辊破碎机是一种利用两组单独传动的辊轴相对旋转产生的挤轧力和磨剪力破碎物料的机械，可用于选矿、化工、水泥、耐火材料、磨料、建筑材料等工业部门中。破碎齿是双辊破碎机的重要部件，也是影响破碎机使用寿命及破碎效率的关键因素。

现有技术一般以高锰钢为原料制作双辊破碎机的破碎齿，高锰钢在强烈的冲击、挤压条件下，表层迅速发生加工硬化现象而具有良好的耐磨性能，适用于冲击磨料磨损和高应力磨料磨损工况。如现有技术中常用的ZGMn13型高锰钢，其化学成分一般包括：0.9wt％～1.2wt％的C、11wt％～14wt％的Mn、0.3wt％～0.6wt％的Si、0～0.04wt％的S、0～0.07wt％的P和余量的铁，但是，ZGMn13型高锰钢的耐磨性、抗腐蚀性等综合性能较低，用于双辊破碎机破碎齿时破碎机的使用寿命较短。

为了提高高锰钢的耐磨性能，一般采取向高锰钢中加入Cr、Mo、V、Ti或稀土等合金元素，在高锰钢的奥氏体基体上获得弥散分布的碳化物颗粒的方法。如公开号为CN1363714A在普通高锰钢中添加0.15％～0.4％的Mo、0.035％～0.095％的V和1％～2％的Cr；公开号为CN101250675A在高锰钢中添加0.5％～1.5％的W；美国专利US4494988在Mn13中加入4％～6％的Cr、4％～6％的Ni和一定含量的N。

申请号为200610134360.6的中国专利文献公开了一种超高性能耐磨高锰钢，包括1.00wt％～1.5wt％的C、10.5wt％～20.2wt％的Mn、0.30wt％～0.80wt％的Si、1.3wt％～2.8wt％的Cr、≤0.04wt％的S、≤0.07wt％的P、0.06wt％～0.20wt％的Ti、0.10wt％～0.40wt％的V、0.002wt％～0.01wt％的B、0.06wt％～0.3wt％的Mg、0.08wt％～0.4wt％的RE、0.05wt％～0.2wt％的N和余量的Fe，其按照以下方法冶炼：当钢水温度达到1500℃～1550℃，还原5min后加入N和Ca，出钢前10min插铝0.6 kg/t～1kg/t，然后加入2kg/t～5kg/t的钒和4kg/t～10kg/t的钛，出钢三分之一时加入2kg/t～6kg/t稀土镁，出钢二分之一时加入1kg/t～4kg/t稀土硅，出钢三分之二时加入0.1kg/t～0.3kg/t硼，钢水浇注温度为1430℃～1460℃。该方法得到的高锰钢虽然耐磨性能较好，但是由于添加合金种类较多，冶炼工序复杂、生产周期长、生产效率低，而且其抗腐蚀性能较差。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种耐磨抗腐蚀高锰钢及其制备方法，本发明提供的耐磨抗腐蚀高锰钢具有良好的综合机械性能和抗腐蚀性能，且其冶炼工序简单，生产周期较短。

本发明提供了一种耐磨抗腐蚀高锰钢，包括以下组分：

1.2wt％～1.3wt％的C；

0.4wt％～0.6wt％的Si；

12wt％～14wt％的Mn；

2wt％～3wt％的Cr；

0.2wt％～0.3wt％的Mo；

0.03wt％～0.07wt％的Cu；

0.1wt％～0.2wt％的Ni；

0.003wt％～0.004wt％的B；

0～0.006wt％的S；

0～0.068wt％的P；

余量的Fe。

优选的，包括0.22wt％～0.28wt％的Mo。

优选的，包括0.04wt％～0.06wt％的Cu。

优选的，包括0.12wt％～0.18wt％的Ni。

优选的，包括2.2wt％～2.8wt％的Cr。

本发明还提供了一种耐磨抗腐蚀高锰钢的制备方法，包括以下步骤：

铸造工序：铸造如上述技术方案所述的耐磨抗腐蚀高锰钢；

热处理工序：将所述高锰钢升温至800℃～900℃进行第一次保温处理和第一次冷却处理；将所述经过第一次冷却处理后的高锰钢升温至900℃～1100℃进行第二次保温处理和第二次冷却处理。

优选的，所述第一次保温处理的保温时间为20min～100min。

优选的，所述第一次冷却处理为炉冷处理。

优选的，所述第二次保温处理的保温时间为20min～100min。