[发明专利]一种低成本贝氏体耐磨铸钢及其生产方法

说明书

本发明提供了一种低成本贝氏体耐磨铸钢及其生产方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.3％～0.6％、Mn：1.5％～2.5％、Si：1.0％～2.0％、Cr：0.8％～1.5％、Ti：0.03％～0.06％、Cu：0.2％～0.8％、B：0.002％～0.004％、Sb：0.02％～0.08％、P<0.04％、S<0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。应用本发明生产的铸钢成本低，不添加Ni、Mo等贵金属而具有良好的耐磨性能；易于铸，热处理工艺简单，生产处的耐磨钢具有高硬度及高韧性。

技术领域

本发明属于材料领域，尤其涉及贝氏体耐磨铸钢。

背景技术

冶金、矿山、电力、建材、煤炭和石油等基础工业的飞速发展，对耐磨材料的生产和供应提出了更高的要求，开发新型耐磨材料及其制造工艺以满足我国基础工业的需要，一直是材料研究者不断关注的新课题。目前广泛应用的耐磨材料主要有三大类I①高锰钢：②白口铸铁；③低合金钢。高锰钢是传统的耐磨材料，我国在20世纪50～60年代几乎把高锰钢作为万能的耐磨材料。使用实践中发现，只有在冲击大、应力高、磨料硬的情况下，高锰钢才耐磨。而且其屈服强度低、易变形。因此，在许多领域已逐渐被其它耐磨材料所代替。白口铸铁组织中含有超过20％的高硬度共晶碳化物，具有优异的耐磨性但是，它存在着合金元素含量多，生产成本高，以及高温热处理易变形和开裂不足。普通白口铸铁和低合金自口铸铁还存在碳化物呈连续状分布，脆性大和使用中易剥落甚至断裂的不足。低合金钢是很有发展前途的一类耐磨材料，具有良好的综合性能，即较好的耐磨性和良好的强韧性相匹配。国外低合金耐磨钢主要是Cr、Mo系，并加入少量Ni等其它合金元素具有较好的耐磨性。但是，成本较高，铸造难度加大。

如果将传统低合金耐磨铸钢(包括贝氏体铸钢)的成分优化，在保证性能的基础上降低成本，无疑使贝氏体耐磨铸钢具有广阔的使用前景并具有客观的经济和社会效益。

专利《耐磨铸钢的制备方法》(CN103498092A)公开的耐磨铸钢含0.6-0.85％C，12-15％Cr，0.8-1.2％Si，0.3-0.5％Mn，0.8-1.2％Mo，1.0-1.2％Ni，0.15-0.22％N。该发明采用高碳、高合成分设计，成本极高，并大幅度增加冶炼、铸造及热处理难度。

专利《一种高硬度高韧性耐磨钢及其制备方法》(CN103114247A)公开的耐磨钢含1.1-1.5％C，1.3-1.5％Cr，0.2-0.5％Si，10-12％Mn，0.1-0.3％V，0.05-0.2％Ti。该发明属于高锰钢，除了难于生产外，高冲击条件下才能发挥其耐磨性。

《高硬度高韧性耐磨钢》(CN1557984)公开的耐磨钢其组成为0.25-0.55％C，0.8-2.5％Cr，0.3-1.5％Si，1.2-4.5％Mn，0.4-1.5％Mo，0.3-1.0％N0.15-0.22％的成分设计，其贵金属加入较大，成本依然偏高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种成本低、合金含量低、易于制造并具有优良性能的贝氏体耐磨铸钢。

本发明目的是这样实现的：

一种低成本贝氏体耐磨铸钢，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.3％～0.6％、Mn：1.5％～2.5％、Si：1.0％～2.0％、Cr：0.8％～1.5％、Ti：0.03％～0.06％、Cu：0.2％～0.8％、B：0.002％～0.004％、Sb：0.02％～0.08％、P&lt;0.04％、S&lt;0.04％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明成分设计理由如下：