[发明专利]一种铬钼镍合金钢铲齿及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体涉及一种铬钼镍合金钢铲齿 及其制备工艺。

背景技术

磨损是机械产品常见的失效形式，每年给社会带来巨大的经济损 失。铲齿是挖掘机上的主要的磨耗件之一，消耗量很大，且每年有相 当数量的铲齿需要进口。铲齿的实际工况条件非常恶劣，在接触物料 时不仅受到磨损作用，还要承受一定的冲击载荷。

传统铲齿材料为高锰钢(Mn13)，该钢的耐磨性是通过使用过程 中的高冲击力作用下产生的加工硬化获得的，材料本身的耐磨性不理 想，原材料和热处理成本比较高，熔炼工艺复杂；而且高锰钢的屈服 强度较低，在冲击、挤压条件下易发生弯曲变形，导致脆性开裂，有 时还会造成组合式铲齿拆卸困难。因此，研制出一种综合性能稳定、 耐磨性能强的铲齿，具有重要意义。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种铬钼镍合金钢铲 齿及其制备工艺，该铲齿机械性能好，具有高抗冲击力、耐磨性和高 韧性，使用寿命长，且成本低廉，制造工艺简单，适合大批量生产。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种铬钼镍合金钢铲齿，其含有的化学元素成分及其质量百分比 如下：C：0.3～0.5％、Mn：0.53～1.19％、Cr：1.9～2.82％、Si：0.52～ 0.78％、Mo：0.25～0.43％、Ni：0.63～1.26％、B：0.03～0.05％、Cu： 0.03～0.06％、Ti：0.18～0.27％、Re：0.04～0.06％、S：≤0.04％、P： ≤0.04％；余量为Fe。

优选的，所述铬钼镍合金钢铲齿含有的化学元素成分及其质量百 分比如下：C：0.4～0.5％、Mn：0.6～1.19％、Cr：1.9～2.7％、Si： 0.6～0.78％、Mo：0.3～0.43％、Ni：0.7～1.26％、B：0.03～0.04％、 Cu：0.03～0.05％、Ti：0.18～0.25％、Re：0.04～0.05％、S：≤0.04％、 P：≤0.04％；余量为Fe。

优选的，所述铬钼镍合金钢铲齿含有的化学元素成分及其质量百 分比如下：C：0.4％、Mn：0.83％、Cr：2.31％、Si：0.62％、Mo：0.36％、 Ni：0.98％、B：0.04％、Cu：0.05％、Ti：0.22％、Re：0.04％、S： 0.03％、P：0.03％；余量为Fe。

优选的，所述铬钼镍合金钢铲齿含有的化学元素成分及其质量百 分比如下：C：0.45％、Mn：0.92％、Cr：2.1％、Si：0.71％、Mo：0.4％、 Ni：1.12％、B：0.03％、Cu：0.05％、Ti：0.2％、Re：0.05％、S：0.02％、 P：0.04％；余量为Fe。

一种铬钼镍合金钢铲齿的制备工艺，包括如下步骤：

S1、按组成原料的重量百分比称取C、Mn、Cr、Si、Mo、Ni、B、 Cu、Ti、Re、S、P和Fe，然后加入中频感应电炉熔炼，至1500℃-1650℃ 出炉；

S2、将钢液浇入放置有铲齿模具、钒板和碳源的砂型内，待钢液 冷却凝固后，取出铸件，清砂处理，获得铲斗斗前臂牙床为合金钢基 体，铲齿齿尖部分为低合金高强度结构钢与钒板的复合体，采用消失 模真空吸铸工艺，将上述钢液浇入上述放置有铲齿模具、钒板和外部 碳源的砂型内，浇注温度控制在1500-1560℃，浇注时间为15-50秒为 宜，一分钟后，在冒口补浇，室温冷却；

S3、将浇注完得到的铲齿复合体放入具有保护气氛的保温炉内保 温，最后随炉冷却至室温，从而在铲齿齿前端工作部位的表面形成梯 度复合涂层，而铲齿基体仍为合金钢基体，并清理打磨；

S4、将衬铲齿整体正火、回火后，出炉空冷，其中正火温度为860～ 960℃，回火温度为600～650℃；

S5、采用感应发生器对铲齿齿尖进行感应淬火，淬火温度为850～ 920℃，保温10～15s后，进行水冷；

S6、将铲齿回火，回火温度为200～250℃，保温4～6h后，出炉 空冷，即完成铲齿的制备。

优选的，步骤S5所述淬火温度为880～900℃。

(三)有益效果