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氏体耐磨铸

阅读:1025发布:2020-07-02

专利汇可以提供氏体耐磨铸专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 马 氏体耐磨铸 钢 ,包含 碳 、 硅 、磷、硫、锰、铬、钼、 铁 ,其重量百分比为:C:0.35-0.55%,Si:0.75-1.25%,P:≤0.035%,S:≤0.03%,Mn:0.95-2.20%,Cr:1.95-2.95%,Mo:0.15-0.22%,余量为不可避免的杂质和Fe。该马氏体耐磨铸钢既能够满足耐磨又有较高冲击韧性和强度,铸件初始硬度高, 屈服强度 高、不易 变形 断裂的特点。,下面是氏体耐磨铸专利的具体信息内容。

1.氏体耐磨铸,包含、磷、硫、锰、铬、钼、,其重量百分比为:C:
0.35-0.55%,Si:0.75-1.25%,P:≤0.035%,S:≤0.03%,Mn:0.95-2.20%,Cr:
1.95-2.95%,Mo:0.15-0.22%,余量为不可避免的杂质和Fe。
2.根据权利要求1所述的马氏体耐磨铸钢,其特征在于:还包含Ce,其质量百分比为
0.005-0.021%。

说明书全文

氏体耐磨铸

技术领域

[0001] 本发明涉及金属材料领域,特别涉及一种适用于受中等冲击的中多元低合金马氏体耐磨铸钢。

背景技术

[0002] 目前国外中碳低合金马氏体耐磨铸钢多为Cr、Mo或Cr、Mo、Ni系合金钢热处理工艺采用淬火加低温回火的工艺,以获得高强度、高硬度和一定韧性的合金性能。典型的钢种有著名的美国ESCO公司ESCO-12系列耐磨钢种,此钢种即以Cr、Mo、Ni为主体合金元素,美国HENSLY公司的30CrMoSi及30CrMoSi2也属于同一范畴。我国中碳低合金耐磨铸钢的研究和应用始于20世纪80年代以后,取得了一系列成果,较典型的钢种是30CrMnSiMoNi和Cr5Mo钢,现在也有部分生产厂家从国外引进了及自主开发了30CrMoSi及30CrMoSi2的生产技术,其间有一段时间还着开发了符合我国合金资源情况的Si、Mn系合金钢30Si2Mn。现在人们逐渐认识到了多元合金化是提高耐磨铸钢淬透性、强韧性和硬度的有效方法,因而国内外耐磨铸钢多采用Cr、Mo、Ni、Si、Mn多元合金化,近年来的研究表明,在抵抗中小能量撞击磨料磨损的状况下,高锰钢并不耐磨。如球磨机衬板就是采用高锰钢制作,由于高锰钢的组织结构为奥氏体,硬度较低,耐磨性较差,尤其在没有经受剧烈冲击的情况下,短时间内得不到加工硬化,因此导致研磨初期磨损速度较快,平均使用寿命仅为四个月左右。此外,中锰钢及其他奥氏体铸钢都存在抗冲击差不耐磨的问题。
[0003] 为了解决上述问题,专利号为SU1650759的文献中公开了一种材料,是由C、Si、Mn、Cr、V、Ti、B、Ca、Al、Ce、Ba等合金元素组成,抗拉强度为710-750Mpa。这种铸钢虽然硬度较高,耐磨性较好,但强度较低,只能在较小的冲击载荷下工作。此外,由于该钢的化学成分比较复杂,贵重金属如Cr的含量较高,不仅导致钢的价格昂贵,而且在熔炼中Ca、Ce、Ba等合金元素很难控制。中国专利申请号97105661.7中已公开的一种“多元微合金化贝氏体钢”、中国专利申请号96119545中已公开的“一种耐磨铸”、中国专利申请号95106429中已公开的一种“Mn-Si-Mo-B贝氏体钢”中国专利号93106429中已公开的一种“高强韧性高淬透性空冷贝氏体钢”、以及中国专利公开了一种微合金马氏体耐磨铸钢及制造方法CN1600889A,所述的微合金马氏体耐磨铸钢基本化学成份C、Si、Mn、Cr、S、P的质量百分比为:C 0.25~0.34、Si 0.4~0.7、Cr 0.5~1.0、Mn 1.15~1.65、S≤0.035、P≤0.035;并具有微量元素Ti、RE、B、Al,所述的微量元素的质量百分比为:B 0.0005~
0.005、Ti 0.01~0.06、Ce 0.01~0.045、La 0.01~0.035、Al 0.01~0.1,其余为Fe。
中国专利公开的一种薄膜奥氏体增韧的马氏体耐磨铸钢及其制造方法CN1718829A,其特征在于其具有基本合金元素C、Si、Mn、Cr,微合金元素B、i、RE,Fe,以及杂质元素S、P;具体组成为:C:0.25~0.34wt%,Si:1.45~2.05wt%,Mn:0.90~1.20wt%,Cr:1.80~
2.50wtB:0.0005~0.005wt%,Ti:0.01~0.06wt%,RE:0.015~0.08wt%,Al:0.015~
0.06wt%,S≤0.035wt%,P≤0.035wt%,余量为Fe。中国专利公开了一种耐磨铸钢及其制备方法CN1560311A,含有碳、、锰、镍、铬和钼元素,其特征是:耐磨铸钢中微量元素的重量百分比组成为C 0.2-0.35、Si 0.6-1.0、Mn 0.8-1.2、Ni 0.2-0.6、Cr 0.6-1.2、Mo
0.15-0.35。等多项发明专利,在实际铸造中易产生热裂和冷裂,存在抗冲击差不耐磨的问题,使用寿命短。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种既能够满足耐磨又有较高冲击韧性和强度,铸件初始硬度高,屈服强度高、不易变形断裂的马氏体耐磨铸钢。
[0005] 本发明通过如下技术方案来实现:马氏体耐磨铸钢,包含碳、硅、磷、硫、锰、铬、钼、铁,其重量百分比为C:0.35-0.55%,Si:0.75-1.25%,P:≤0.035%,S:≤0.03%,Mn:0.95-2.20%,Cr:1.95-2.95%,Mo:0.15-0.22%,余量为不可避免的杂质和Fe。
[0006] 所述的高强度耐磨钢还包含Ce,其质量百分比为0.005-0.021%。
[0007] 本发明中,各合金元素的主要作用在于:
[0008] (1)碳:碳高则碳化物数量多、硬度高、但韧性低,使用时易断裂,碳低则韧性高、硬度低,不利于耐磨,因此碳含量控制在0.35-0.55%。
[0009] (2)硅:硅能增加钢的回火稳定性,提高强度和淬透性,硅量过高,对冲击韧性不利,故选择硅含量为0.75-1.25%。
[0010] (3)锰:强烈稳定奥氏体的元素,显著提高钢的淬透性,增加耐磨性,降低钢的韧脆性转变温度。但锰过高对钢的冲击韧性不利,故锰含量控制在0.95-2.20%。
[0011] (4)铬:Cr是提高钢淬透性的主要合金元素,铸钢中加入1.95-2.95%的Cr,能有效提高钢的淬透性,强化基体组织。
[0012] (5)钼:钼可显著提高钢的淬透性,还能改善铸钢的凝固性,钼属贵重金属,故选择在0.15-0.22%。
[0013] (6)硫、磷:含量分别控制在P:≤0.035%,S:≤0.03%;
[0014] (7)稀土元素Ce不仅可以有效的细化铸态组织,净化晶界,改善碳化物和夹杂物的形态和分布,提高低合金耐磨钢的抗疲劳性能和抗剥落性能,还可使低合金耐磨钢保持足够的韧性故选择稀土在0.005-0.021%。
[0015] 与现有技术相比,本发明的优点在于:1.不使用Ni贵重的合金元素,而是使用微量的钼提高钢的淬透性、改善铸钢的凝固性,通过微合金化来达到强韧化和硬韧化目的,因而制造成本较低。

具体实施方式

[0016] 实施例1:一种马氏体耐磨铸钢,包含碳、硅、磷、硫、锰、铬、钼、铈、铁,其重量百分比为:C:0.402%,Si:0.86%,P:0.022%,S:0.015%,Mn:1.21%,Cr:1.95%,Mo:0.201%,Ce:0.0066%,余量为不可避免的杂质和Fe。
[0017] 实施例2:一种马氏体耐磨铸钢,包含碳、硅、磷、硫、锰、铬、钼、铈、铁,其重量百分比为:C:0.55%,Si:0.77%,P:0.024%,S:0.012%,Mn:2.20%,Cr:2.96%,Mo:0.201%,Ce:0.011%,余量为不可避免的杂质和Fe。
[0018] 实施例3:一种马氏体耐磨铸钢,包含碳、硅、磷、硫、锰、铬、钼、铈、铁,其重量百分比为:C:0.37%,Si:1.23%,P:0.020%,S:0.004%,Mn:1.00%,Cr:2.00%,Mo:0.196%,
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