[发明专利]一种中碳中合金耐磨钢

说明书

本发明涉及一种应用在冲击力不大工况条件下的耐磨易损件的中碳中合金耐磨钢。

目前，这种工件大多采用高锰钢作为其材质。高锰钢是应用较早的一种耐磨合金钢。它主要存在的问题是：

1.对于冲击力不大的工况条件，由于高锰钢不易形成加工硬化层而不耐磨，

2.对于在破碎极硬物料而冲击力不大的工况条件下，由于高锰钢经水韧化处理后起始硬度很低仅为HB＝179-229，所以还未来得及形成硬化层，而被磨削，

3.高锰钢为单一奥氏体组织，极难磁化，对于要求产品中含Fe或Fe₂O₃量有严格要求的场合，使用高锰钢无发展是增大了磁选的难度，如生产耐火材料和磨料等。

本发明的目的就是根据破碎极硬物料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，又易磁选的中碳中合金耐磨钢，

本发明所述的这种中碳中合金耐磨钢，其化学成份如下：(重理百分比)

C      0.45-0.65    

Si     0.3-0.8

Mn     0.4-1.0

Cr     4.0-5.5

Mo     0.3-0.7

V      0.2-0.5

Re     0.02-0.05

P·S   ≤0.040

其余为Fe

1.碳：是提高材料耐磨性能的最廉价的元素，同时碳是钢中基化合金元素形成碳化物必不可少的元素，碳含量过低，则形成碳化物相对减少，因此做为中合金钢碳含量在0.45-0.65％是较为合适的。

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，锰还可显著地降低钢的临界淬火速度，但锰也不能过高，过高的锰量将增加淬火后的残余奥氏体量(RA)。

3.硅：对于耐磨钢，硅量不宜过高，万其设计含碳量较高，硅量高，一定程度上降低钢的韧性和塑性。因此本方案硅控制在0.3-0.8％较为合适。

4.铬：

(1)提高本材质的淬透性，

(2)增强抗腐蚀能力，

(3)增强回火抗力和耐磨性，

(4)与碳形成多种碳化物，提高钢的耐磨性。

为此本发明将铬控制在4.0-5.5％较为合适。

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。同时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0.3-0.7较为适宜。

(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0.2-0.5％为宜。

(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0.02-0.05％。

(8)磷、硫含量越低越好。

本发明所述的中碳中合金耐磨钢，因其强韧性配合较合适，比较适合应用在承受较大负荷的工况条件，适合制作中型球磨机衬板，隔仓板，辊式破碎机的辊筒，锤式反击破碎机的锤头，板锤，也可以用于对磁齿要求严格的颚式破碎机的齿板等工件，使用寿命比高锰钢提高3-4倍，磁选矿由原来的三次达到目的提高到1-2次达到目的。

实施例1

采用三相电弧炉氧化法熔炼，

化学成份按下面比例配比(重量百分比)加入钢水内：

    C         0.45

    Si        0.3

    Mn        0.4

    Cr        4.0

    Mo        0.3

    V         0.02

    Re        0.02

    S         ＜0.025

    P         ＜0.025

氧化期脱碳量0.35％，档渣条件：C＝0.45-0.5％，P＜0.02％，温度为1540℃，出钢温度为1570-1590℃。浇注温度为1470-1480℃。用此冶炼好的钢水铸造φ610×305滚式破碎机滚筒。使用寿命为73天，比高锰钢的使用寿命提高1倍以上。

机械性能：

硬度HRC＝52