[发明专利]一种低合金耐磨钢

说明书

本发明涉及一种广泛应用于矿山、煤碳、建材等工业领域的中小型球磨机干磨的衬板、隔仓板、破碎机齿板、锤头、板锤，护板等工件的低合金耐磨钢。

目前，国内主要采用高锰钢制作这些工件，高锰钢是应用较早的一种耐磨合金钢，绝大部分作为铸件，高锰钢铸件必须经过热处理一一水韧化处理后使用，水韧化处理后硬度为HB＝179-229，其组织为单一奥氏体组织，高锰钢在受到强烈冲击力作用后，钢会产生加工硬化现象，硬化后HB＝450-550，加工硬化只是表面3-6毫米的深度内产生，这就是高锰钢耐磨原因所在。且由于高锰钢是单一奥氏体组织，所以具有优异的冲击韧性。

但对于中小型球磨机，由于磨机直径较小，冲击力不大，高锰钢不易形成加工硬化层。

本发明的目的就是根据机械冲击力不大的工况条件要求，研究出一种强韧性配合较为适合的低合金耐磨钢。

本发明所述的低合金耐磨钢，其化学成份及含量如下：(重量百分比)

C     0.5-0.6

Si    0.9-1.2

Mn    1.4-1.7

S·P  ＜0.04

Cr    1.35-1.6

Mo    0.3-0.5

V     0.05-0.10

Ti    0.06-0.03

RE    0.02-0.04

其余为Fe

(1)碳：含碳量是影响钢铁材料性能的关键，材质处理后的最大淬硬硬度主要取决于含碳量，含碳过高有淬裂的危险。故本发明根据工况条件选择含碳量为0.5-0.6％。

(2)锰：在给定的含碳量下，增加淬透性最便宜的方法就是增大锰含量。锰显著地降低钢的Ar1温度和奥氏体(A)的分解速度，显著地降低钢的临界淬火速度，但锰也不能过高，锰含量过高将增加淬火后的残余奥氏体量(RA)。本发明锰含量控制在1.4-1.70％。

(3)硅：硅的加入也能提高淬透性并使第一步回火脆性温度增高，硅对奥氏体(A)晶粒长大有阻碍作用，可抵消加铬和锰所带来的副作用，但硅过高易产生淬火裂纹，故硅含量选择在0.9-1.2％。

(4)铬：加入铬可提高本材质的淬透性，增强抗腐蚀能力，增强回火抗力和耐磨性。但过量的铬易析出针状马氏体，促进钢的回火脆性及热敏感性。为此，将铬限制在1.35-1.6％。

(5)钼：是一种有效的强化物，它能显著地抑制贝氏体和铁素体的转变，在经淬火和回火的低合金耐磨钢中，钼能细化晶粒、增加淬透性和减少对回火脆性的敏感性。可增加材质抗腐蚀能力。同时加入Cr和Mo易得到板条状马氏体，可提高本材质的综合机械性能。但钼量若过多，易析出针状马氏体，且钼成本很高。故将钼控制在0.3-0.5％。

(6)钒：主要是细化组织，细化晶粒，提高钢的强度和韧性，形成弥散碳化物，提高耐磨性，但钒量不宜过高，过高则反而降低韧性，所以本方案控制在0.10-0.05％。

(7)稀土：主要作用是净化钢液、有良好的脱氧、脱硫作用，细化铸态组织和改善碳化物分布，但稀土不能过量加入，故本方案控制在0.02-0.04％。

(8)磷、硫含量越低越好。

(9)钛：是有极强亲和力元素，加入少量钛可净化钢液，并细化组织和钢的晶粒，本发明将钛的加入量控制在0.03-0.06％。

用本发明钢种制作的1830×6120球磨机隔仓板实际上机与高锰钢对比实验结果：原高锰钢隔仓板使用寿命为215天，本发明钢种制作的隔仓板使用寿命为463.5天，比高锰钢使用寿命提高1倍以上。

本钢种主要适合于制作中小型球磨机(干磨)(3.2米以下)的衬板，隔仓板等工件，亦可制作破碎机齿板，锤头，板锤，护板等工件。

实施例1冶炼设备为1吨中频炉，

入炉料为：

(1)A3废钢，厚度＞5mm，无严重锈蚀，

(2)高碳铬铁、中碳铬铁

(3)钼-铁

(4)钒-铁

(5)钛-铁(Ti27-25)

(6)稀土硅铁(RE30％)

(7)Fe-Si、Fe-Mn、Al条等。

入料化学成份及含量按下列比例配比：(重量百分比)

C：0.51％；Si：1.0％；Mn：1.6％；Cr：1.42％；Mo：0.35％；V：0.08％；Ti：0.03％；RE：0.025％；S＜0.03；P＜0.024

冶炼温度≈1480℃

出钢温度＝1600-1620℃

用此钢水在1550-1560℃浇铸1830×6120球磨机隔仓板，使用寿命为463.5，