[发明专利]一种中铬抗冲击高温耐磨合金钢及其制备方法

摘要

本发明公开一种中铬抗冲击高温耐磨合金钢及其制备方法，包括以下重量百分比的化学元素成分：碳0.10‑0.50％，硅0.4‑2.2％，锰0.5‑1.5％，磷＜0.04％，硫＜0.04％，铬3.5‑7.9％，镍0.2‑2.2％，钼0.1‑0.7％，硼0‑0.2％，铝0.1‑0.5％，铈0.2‑1.2％，锡0.02‑0.20％，钒0‑0.8％，钨0.1‑1.5％，铜0.05‑0.4％，钽0.005‑0.020％，钴0.05‑0.20％，镐0.05‑0.25％，镁0.01‑0.04％，钙0.003‑0.015％，钛0‑0.08％，铌0‑0.15％，余量为铁。通过特定的工艺制得的合金钢，钢既能够保证高韧性和抗冲击性能，又能够提高耐磨性和硬度。 1

主权项

1.一种中铬抗冲击高温耐磨合金钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学元素成分：碳0.10‑0.50％，硅0.4‑2.2％，锰0.5‑1.5％，磷＜0.04％，硫＜0.04％，铬3.5‑7.9％，镍0.2‑2.2％，钼0.1‑0.7％，硼0‑0.2％，铝0.1‑0.5％，铈0.2‑1.2％，锡0.02‑0.20％，钒0‑0.8％，钨0.1‑1.5％，铜0.05‑0.4％，钽0.005‑0.020％，钴0.05‑0.20％，镐0.05‑0.25％，镁0.01‑0.04％，钙0.003‑0.015％，钛0‑0.08％，铌0‑0.15％，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢，其特征在于，包括以下重量百分比的化学元素成分：碳0.15‑0.40％，硅0.6‑2.0％，锰0.8‑1.3％，磷＜0.04％，硫＜0.04％，铬3.5‑7.9％，镍0.3‑2.0％，钼0.1‑0.5％，硼0‑0.1％，铝0.1‑0.3％，铈0.3‑1.0％，锡0.02‑0.15％，钒0‑0.5％，钨0.1‑1％，铜0.05‑0.3％，钽0.005‑0.015％，钴0.05‑0.15％，镐0.05‑0.2％，镁0.01‑0.03％，钙0.003‑0.01％，钛0‑0.08％，铌0‑0.15％，余量为铁。

3.一种中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取废铁、废钢、铈稀土和含有硅、锰、铬、镍、钼、硼、铝、锡、钒、钨、铜、钽、钴、镐、镁、钙、铌、钛的合金；

(2)将步骤(1)中的配料放入中频炉内，向中频炉通低电流预热，预热后全负荷送电，至中频炉内配料熔化；

(3)将步骤(2)中熔化后的配料取样，分析测出硅、锰、铬、镍、钼、硼、铝、锡、钒、钨、铜、钽、钴、镐、镁、钙和铌的重量百分比含量，与目标值对比分析，继续加入废钢、石墨和含有铬、镍、钼、钒、钨、铜、钽、钴、镐、镁、钙和铌的合金直至熔化；熔化铁水达中频炉体积的一半时加铬铁合金；铬铁合金熔化除渣后，加入铝、硼、铈稀土和钛合金熔化；熔化后加硅锰合金；调整硅、锰、铬、镍、钼、硼、铝、锡、钒、钨、铜、钽、钴、铌、镐、镁、钙和铈稀土的重量百分比含量配比接近工艺目标值，加入石墨调整碳的含量配比接近工艺目标值；在出中频炉前5分钟加铈稀土和锡合金使铈和锡的重量百分比含量达到工艺目标值，得到熔料；

(4)将步骤(3)得到的熔料在温度为1600℃～1700℃时加入脱氧剂，然后出中频炉进行浇注成型得到合金钢；

(5)将步骤(4)浇注成型后得到的合金钢进行热处理即得成品。

4.根据权利要求3所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中中频炉炉底垫有热石灰。

5.根据权利要求3所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述所述步骤(4)中的脱氧剂选自铝锰铁、钢芯铝、碳化硅中的任意一种。

6.根据权利要求3所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中热处理具体为扩散球化，淬火，回火。

7.根据权利要求6所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中扩散球化具体为将步骤(4)浇注成型后的合金钢加热至1200℃，保温1.5～2.5小时，然后将其温度降到750℃，保温1～2小时，最后随中频炉冷却至室温。

8.根据权利要求6所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中淬火具体为扩散球化后得到的合金钢加热到1100℃，随即将其浸入水中冷却。

9.根据权利要求6所述的中铬抗冲击高温耐磨合金钢的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中回火具体为将淬火后的合金钢重新加热到530℃，并保温2～3小时，最后随中频炉冷却至室温。