[发明专利]一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法

说明书

技术领域 本发明涉及一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法，特别适用于机械制造高抗磨、高抗冲击、强韧性、易焊接的特种金属材料产品。

背景技术 随着材料科学的发展，人们对现用高锰铸钢的认识也日益清晰。长期的使用中发现，这类材料铸钢件在使用中并不耐磨，使用寿命不理想，更换率很高，而且更换一次又蒙受停产损失，所以有待改进。于是，众多企业极希望高抗磨特种金属材料铸钢件的出现和供给。

发明内容 本发明的目的在于提供一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法，有效的增加铸件高抗磨、高抗冲击、强韧性、易焊接性，提高使用寿命。

本发明是这样实现的：一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法，其特征是由废钢、Cr-Fe、Mn-Fe、Mo-Fe三个以上的铁合金组成，经选料、熔炼精炼、消失模负压生产线铸造铸件、铸件水韧处理工艺制备，高抗磨钢的配料成分成分质量百分比为：废钢碳钢40-60％，废钢合金钢35-45％，Cr-Fe 10-20％，Mn-Fe 5-9％，Mo-Fe 1-5％，Al 0.5-1％，Ni-Fe 0.5-1％，稀土0.01---0.08％，W-Fe、V-Fe微量。

所述熔炼精炼工艺是：配料→装料→1500---1750℃熔清→炼渣底渣脱磷脱硫、扒渣→第一次打样、化验→调成分→炼渣“电石渣”转化为“白渣”→控制C、Mn、P三个主要元素的的质量百分数→扒渣→第二次打样、化验→成分微调→提温出钢温度控制在1550---1650℃→在包内冲入高效稀土变质剂进行孕育处理→往包内撒入适量保温聚渣复盖剂，镇静4-6分钟、扒渣→铁水浇铸温度控制在1480-1550℃。

所述消失模负压生产线铸造铸件、铸件水韧处理工艺，消失模铸造工艺是把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模样放入砂箱，模样四周用干砂充填坚实，铁水浇铸温度控制在1480-1550℃，浇铸时高温钢液使其热解消失，并占据泡沫塑料模样所退出的空间而获得铸件，质量控制以“结膜秒”为操作控制指标，“结膜秒”指浇注结束后，冒口钢液开始结膜的时间3～5秒，铸件的水韧处理：铸件温度800℃----1080℃，控制铸件出炉至入水的时间为10秒以内，水温低于35℃的循环水。

本发明达到了预期的设计目的，材料成分的改进，保证该钢实现诱发马氏体相变的关键因素，确保产品的合格率＞90％，熔炼中炼渣底渣脱磷脱硫，使P含量降至0.08％左右，大减少了铸造裂纹和热处理裂纹出现的几率，采用先进的消失模负压生产线铸造产品，铸件精度高，铸件的水韧处理有效的增加铸件高抗磨、高抗冲击、强韧性，从而提高使用寿命。

附图说明 结合附图进一步描述：

图1是一种高抗磨特种金属材料铸钢与ZGMn13的冲击载荷(J/cm2)与抗冲击磨料磨损耐磨性(g^-1)之间的关系图，

图中：

1、高抗磨特种金属材料铸钢(简称NMHA材料)

2、ZGMn13(铸钢锰13)

材料耐磨性ε的含义：冲击磨料磨损后试样失重(g)的倒数(g^-1)，即ε＝1/ΔG(g^-1)，ΔG＝G0-G，G0为试验前试样重量(g)，G为试验试样后的重量(g)，ΔG为失重(g)，冲击能量为单位截面积的冲击能量，以J/cm²表示。

由附图可知，在同等冲击磨料磨损工况条件下，NMHA材料的耐磨性高于ZGMn13，并且冲击载荷愈小，其差值愈大。

具体实施方式 根据本发明设计方案，发明人给出三个实施例，实施一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法。

实施例1

发明人实施一种高抗磨特种金属材料铸钢及其制造方法，试用浇铸产品：煤矿选煤厂的主洗车间旋流器底流箱4m²、排矸溜槽4m²，各一吨；熔炼设备：采用西安动化实业有限公司生产的GWJ3.0-1500/0.5中频熔炼炉2台，该炉使用性能稳定可靠，碱性炉衬。除此之外，还配备了相应的4吨钢液中间大包和供浇注用的浇包若干；