[发明专利]一种耐高温耐磨合金钢材料及制备方法

摘要

一种耐高温耐磨合金钢材料及制备方法，属于高温耐磨材料技术领域。采用电炉熔炼，以1Cr13钢废料和625镍基合金废料为主要原料，并加入硼铁、钛铁、高碳铬铁、铝、镍包WC粉、稀土硅铁合金和硅钙钡铝合金等材料。钢水经扒渣、静置后，当温度降至1510～1535℃，将钢水浇入铸型，钢水凝固后开箱取出铸件，经清砂、打磨后，随炉加热至550～580℃，保温12～16小时后，炉冷至温度低于280℃后，出炉空冷至室温，即可获得耐高温、耐磨损的合金钢材料。

主权项

1.一种耐高温耐磨合金钢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①采用质量分数68~71%的1Cr13钢废料、17~20%的625镍基合金废料、3.0~3.5%的硼铁、2.0~2.5%的钛铁、2.0~2.5%的金属铝和4.0~4.5%的高碳铬铁配料，并先将质量分数68~71%的1Cr13钢废料、17~20%的625镍基合金废料和4.0~4.5%的高碳铬铁在电炉内混合加热熔化，待钢水熔清后，当温度升至1600~1620℃时，加入质量分数2.0~2.5%的金属铝，保温3~5分钟后，加入质量分数2.0~2.5%的钛铁，保温3~4分钟后，加入质量分数3.0~3.5%的硼铁，然后将钢水升温至1650~1665℃，扒渣后出炉到钢包，并在钢水出炉过程中，随钢水流加入镍包WC粉，镍包WC粉的加入量占进入钢包内钢水质量的8.2~8.8%，钢包底部预先放入了经220~260℃预热4~5小时的稀土硅铁合金和硅钙钡铝合金，稀土硅铁合金和硅钙钡铝合金加入量分别占进入钢包内钢水质量的1.0~1.2%和1.3~1.5%；②钢水经扒渣、静置后，当温度降至1510~1535℃，将钢水浇入铸型，钢水凝固后开箱取出铸件，经清砂、打磨后，随炉加热至550~580℃，保温12~16小时后，炉冷至温度低于280℃后，出炉空冷至室温，即可获得耐高温耐磨合金钢产品；1Cr13钢废料的化学成分质量分数为：0.10~0.15%C, 11.50～13.50%Cr, ≤1.00%Si, ≤1.00%Mn, ≤0.025%S, ≤0.030%P, ≤0.60%Ni, ≤0.30%Cu, 余量Fe；625镍基合金废料的化学成分质量分数为：20~23%Cr, 8~10%Mo, ≤5.0%Fe, ≤4.15%Nb, ≤4.15%Ta, 3.15%≤Nb+Ta≤4.15%, ≤0.4%Al, ≤0.4%Ti, ≤0.1%C, ≤0.5%Mn, ≤0.5%Si, ≤0.5%Cu, ≤0.015%P, ≤0.015%S, 余量Ni；硼铁的化学成分质量分数为：19.0~21.0%B, ≤0.5%C, ≤2%Si, ≤0.5%Al, ≤0.01%S, ≤0.1%P, 余量Fe；钛铁的化学成分及质量分数为：38‑42%Ti, <5.0%Al, <2.5%Si, <0.02%P, <0.20%Cu, <0.10%C, <0.02%S, <2.5%Mn, 余量Fe；高碳铬铁的化学成分质量分数为：62.0~68.0%Cr，7.0~8.5%C，2.0~3.5%Si，≤0.02%S, ≤0.03%P, 余量为Fe；稀土硅铁的化学成分质量分数为：27.0~30.0%RE, 38.0~42.0%Si, <3.0%Mn, <5.0%Ca, <3.0%Ti，余量为Fe；硅钙钡铝合金的化学成分质量分数为：40～45%Si、10～12%Ca、10～12%Ba、10～12%Al、≤0.8%C、≤0.04%P、≤0.06%S，余量为Fe；镍包WC粉的颗粒尺寸为φ22~28 μm，镍含量占镍包WC粉质量分数的32~38%。