[发明专利]一种辊环用耐磨合金钢材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料制备领域，尤其涉及一种辊环用耐磨合金钢材料及其制备方法。

背景技术

泵阀工作的环境多样，恶劣，对材质的要求很高，目前泵阀用的合金钢有多种多样，技术有很大进步，但是仍有很多问题存在，如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辊环用耐磨合金钢材料及其制备方法，该合金材料具有高硬度、耐冲击、耐磨的优点。

本发明的技术方案如下：

一种辊环用耐磨合金钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.8-0.9、钨1.5-1.8、钼0.5-0.75、钒0.7-0.9、铬1.5-1.9、铌0.05-0.10、铕0.05-0.10、钆0.05-0.09、锑0.05-0.08、钛0.2-0.25、镁0.3-0.5、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。

所述的辊环用耐磨合金钢材料的生产方法，其特征在于：

（1）、准备生铁与废铁按1：1.3-1.8比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；

（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）钨、铌、铕；（2）钼、钒、锑；（3）钆、钛其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-25分钟，投料后搅拌均匀。

所述的铸后热处理是：先由室温以230-240℃/小时速率升温至750-760℃，再以140-150℃/小时速率降温至540-550℃，再以230-240℃/小时速率升温至910-920℃，保温4-5小时；再以140-150℃/小时速率降温至600-610℃，保温40-50分钟，再以150-160℃/小时速率降温至490-500℃，保温40-50分钟，再以140-150℃/小时速率降温至200-210℃，保温2-3小时；再以80-90℃/小时速率升温至300-310℃，保温40-50分钟，再以80-90℃/小时速率升温至500-510℃，保温3-4时，取出空冷即得。

所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3-5、黄土30-40、氧化镁1-2、硝酸钠4-5、钛白粉2-3、铝矾土5-7、海泡石粉2-3、玉石粉3-4、秸秆灰烬4-6、硅藻土1-2；制备方法是将各原料混合，加热至2600-2900℃至熔融状态，搅拌10-15分钟，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末，用水洗涤数次，烘干即得。

本发明的有益效果

本发明提供的合金钢通过使用锑、钆、钨等元素，使合金钢具有高的硬度、耐磨性，还具有较好的韧性、热强较高的特点。本发明使用部分废铁作为原料，并经过二次精炼，合理控制铸后热处理温度，分批投放原料，使合金品质更稳定均一，提高综合力学性能。本发明精炼剂用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。

具体实施方式

一种辊环用耐磨合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.8-0.9、钨1.5-1.8、钼0.5-0.75、钒0.7-0.9、铬1.5-1.9、铌0.05-0.10、铕0.05-0.10、钆0.05-0.09、锑0.05-0.08、钛0.2-0.25、镁0.3-0.5、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。

所述的辊环用耐磨合金钢材料的生产方法如下

（1）、准备生铁与废铁按1：1.5比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；

（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）钨、铌、铕；（2）钼、钒、锑；（3）钆、钛其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23分钟，投料后搅拌均匀。