[发明专利]一种用于高温工况下的中碳耐磨钢及其制备方法

权利要求书

1.一种用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：C：0.15～0.55％，Si：0.8～2.5％，Mn：1.0～2.5％，Cr：20.0～30.0％，Ni：10.0～16.0％，W：1.0～3.0％，Mo：0.5～2.0％，V：0.1～1.0％，Nb：0.05～0.5％，Ti：0.05～0.2％，N：0.05～0.2％，RE：0.05～0.2％，S+P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：C：0.15～0.4％，Si：1.0～2.0％，Mn：1.0～2.0％，Cr：25.0～29.0％，Ni：10.0～14.0％，W：1.5～2.8％，Mo：0.6～1.8％，V：0.2～0.6％，Nb：0.1～0.35％，Ti：0.1～0.2％，N：0.1～0.2％，RE：0.08～0.15％，S≤0.01％，P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：C：0.2～0.3％，Si：1.0～1.5％，Mn：1.2～1.7％，Cr：26.0～28.5％，Ni：11.0～13.0％，W：2.0～2.5％，Mo：0.7～1.2％，V：0.3～0.5％，Nb：0.15～0.25％，Ti：0.1～0.2％，N：0.1～0.2％，RE：0.08～0.15％，S≤0.01％，P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求3所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，按质量百分比，包括以下成分：C：0.25％，Si：1.2％，Mn：1.5％，Cr：27％，Ni：12.5％，W：2.2％，Mo：0.75％，V：0.4％，Nb：0.2％，Ti：0.1％，N：0.2％.，RE：0.1％，S≤0.01％，P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，所述稀土元素RE以Y和Ce为主成分。

6.根据权利要求1所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢，其特征在于，所述高温工况是指700～800℃的工况。

7.一种如权利要求1所述的用于高温工况下的中碳耐磨钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：配料

按照碳钢的化学成分，分别计算并称取废钢、硅铁、锰铁、镍板、钼铁、钨铁、钒铁、低碳铬铁、高碳铬铁、钛铁、铌铁和稀土；

第二步：中频感应炉熔炼

先将重量30～80％的废钢加入到中频感应炉中，待炉中废钢开始熔化后，再加入镍板、钼铁、钨铁和铌铁；再加入余下废钢，当炉中金属全部熔化后，再加入高碳铬铁、低碳铬铁、硅铁、锰铁和钒铁，化清；加入钢液重量0.01％的铝丝脱氧，脱氧后待中频感应炉的炉温达到1580～1610℃时，出炉；

第三步：钢包炉精炼

将钢水浇入钢包炉中，钢包炉温度稳定在1580±10℃，静置5～10分钟后放入稀土和钛铁，静置15分钟后，出炉浇注；

第四步：V法铸造

采用抽负压的方式使砂紧实形成型腔，钢液浇入型腔后，一直保持负压，浇注时负压保持在0.06MPa，在浇注的同时微振3～5s，频率50Hz，振幅不超过0.5mm，浇注完毕后负压保持在0.04MPa，保压30～45min，撤负压，出箱；

第五步：线切割成型

根据设计图纸要求，用线切割机机加铸件成成品；

第六步：热处理

成品件进行固溶+低温回火热处理：固溶温度1100～1120℃，保温时间根据壁厚调整，每15mm保温1小时，水冷，回火温度200～220℃，保温时间根据壁厚调整，每10mm保温1.5～2小时，空冷。