[发明专利]一种获得耐磨高锰钢粒状和细短棒状碳化物组织的方法和一种耐磨高锰钢

说明书

本发明提供了一种获得耐磨高锰钢粒状和细短棒状碳化物组织的方法和一种耐磨高锰钢，涉及金属材料技术领域。本发明包括以下步骤：(1)将水韧处理后的耐磨高锰钢进行超高压热处理，所述超高压热处理的压力为4～6GPa，加热温度为550～650℃，保温保压时间为30～60min；然后停止加热，继续保压自然冷却至室温；(2)将经过步骤(1)处理的耐磨高锰钢进行常压热处理，所述常压热处理的加热温度为650～750℃，保温时间为120～150min；然后空冷至室温。本发明提供的方法能保证耐磨高锰钢组织内出现大量且分布均匀的粒状和细短棒状碳化物，降低耐磨高锰钢的加工硬化效果，改善其塑性及切削加工性。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种获得耐磨高锰钢粒状和细短棒状碳化物组织的方法和一种耐磨高锰钢。

背景技术

耐磨高锰钢作为一种常用的耐磨材料，尤其在高冲击负荷和硬磨料下表现出优异的耐磨性能，因而被广泛应用于冶金、矿山、建材、铁路、农机及军工等各个部门。

由于耐磨高锰钢在高速冲压和切削力下极易加工硬化，使其加工成型困难。目前应用的耐磨高锰钢部件绝大多数是铸件，为了进一步扩大其应用范围，有必要改善耐磨高锰钢的组织结构，使其加工硬化效果减弱，以便于加工成型。

众所周知，钢铁材料经球化退火可使其基体上获得大量的球状或短棒状碳化物，可改善其塑性加工性。由此可见，若能使耐磨高锰钢基体上析出大量球状或短棒状合金碳化物，势必削弱其加工硬化效果，对其加工成型具有一定的实际意义。有关耐磨高锰钢析出碳化物的研究已有报道，但目前所采用的工艺方法(水韧处理后的高锰钢再经时效处理，温度在500℃～600℃，保温1～2h))均使得耐磨高锰钢析出的碳化物呈大针状、片状或连续的网状，造成高锰钢脆性增大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种获得耐磨高锰钢粒状和细短棒状碳化物组织的方法和一种耐磨高锰钢。本发明提供的方法能保证耐磨高锰钢组织内出现大量且分布均匀的粒状和细短棒状碳化物，降低耐磨高锰钢的加工硬化效果，改善其塑性及切削加工性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种获得耐磨高锰钢粒状和细短棒状碳化物组织的方法，包括以下步骤：

(1)将水韧处理后的耐磨高锰钢进行超高压热处理，所述超高压热处理的压力为4～6GPa，加热温度为550～650℃，保温保压时间为30～60min；然后停止加热，继续保压自然冷却至室温；

(2)将经过步骤(1)处理的耐磨高锰钢进行常压热处理，所述常压热处理的加热温度为650～750℃，保温时间为120～150min；然后空冷至室温，获得组织内弥散分布粒状和细短棒状碳化物的耐磨高锰钢。

优选地，所述耐磨高锰钢包括以下质量百分含量的成分：

C 0.90～1.30％，Mn 11.00～13.00％，Cr 1.50～2.00％，Si 0.30～0.60％，P≤0.05％，S≤0.05％，余量为Fe。

优选地，所述步骤(1)中超高压热处理的压力为4.5～5.5GPa。

优选地，所述步骤(1)中超高压热处理的加热温度为580～620℃。

优选地，所述步骤(1)中超高压热处理的保温保压时间为35～50min。

优选地，所述步骤(1)的超高压热处理在六面顶压机上进行。

优选地，所述步骤(2)中常压热处理的加热温度为680～720℃。

优选地，所述步骤(2)中常压热处理的保温时间为135～145min。

优选地，所述步骤(2)的常压热处理在箱式电阻炉内进行。