[发明专利]无钼镍中铬耐磨铸钢件及其热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属耐磨材料技术领域，特别涉及一种无钼镍中铬耐磨铸钢件及其制造方法。

背景技术

磨损是冶金、矿山、电力、机械、石油、化工、建材和军工等部门普遍存在的材料失效形式，开发新型耐磨材料以满足上述部门的需求，一直是材料研究者不断关注的课题。

中国发明专利CN1150979公开了一种高铬抗磨铸钢，其化学成分及重量百分含量如下：C：1.2-2.5wt％，Mn≤0.6wt％，Si≤0.6wt％，Cr：11.5-13.5wt％，Mo：0.7-1.2wt％，Cu：0.5-1.0wt％，V：3.5-4.5wt％，Re：0.03-0.05wt％，S：≤0.06wt％，P≤0.06wt％，其余为Fe，它具有高硬度的同时，也具有较高的强度和韧性，它应用范围广泛，比传统耐磨材料其使用寿命有较大幅度提高，应用于特硬矿石的粉碎效果更加明显；由于含有较多的价格昂贵的V(钒)、Mo(钼)等元素，生产成本高，产品市场竞争力弱。

中国发明专利CN1851026还公开了一种高铬铸钢磨球及制备方法，其重量百分含量如下：C：1.0-1.6wt％，Si：0.5-1.0wt％，Mn：0.5-1.0wt％，Cr：10-18wt％，Re：0.03-0.1wt％，Al：0.03-0.1wt％，Mo：1.0-3.0wt％，Ni：1.0-2.0wt％，V：0.3-1.0wt％，P：≤0.03wt％，S：≤0.03wt％，余量为铁及不可避免的杂质元素，浇铸成型后，经900-950℃二次淬火处理，再经400-450℃二次回火处理，它具有硬度高(HRc≥61)、韧性好(ak≥10J/cm²)、抗拉强度高(σ_b≥800MPa)，有效降低了磨球破球率，降低了磨球单位磨耗；由于含有加工昂贵的Ni(镍)、Mo(钼)元素以及含有较多的Cr(铬)，同样存在生产成本高的不足。

专利RU2303077-C1也公开了一种耐磨钢，其重量百分含量如下：C：0.30-0.35wt％，Si：0.30-0.50wt％，Mn：0.80-1.20wt％，Cr：0.95-1.40wt％，Mo：0.20-0.30wt％，Ni：0.80-1.10wt％，Cu：＜0.30wt％，V：0.10-0.15wt％，Ca：0.005-0.01wt％，Ce：0.005-0.01wt％，Al：0.03-0.06wt％，余量为Fe，由于含有价格昂贵的镍、钼合金元素，同样存在生产成本高的不足。

专利RU2303076-C1还公开了一种耐磨钢，其重量百分含量如下：C：0.38-0.45wt％，Si：0.40-0.50wt％，Mn：0.80-1.20wt％，Cr：2.00-2.50wt％，Mo：0.20-0.30wt％，Ni：1.30-1.60wt％，Cu：＜0.30wt％，V：0.10-0.15wt％，Ca：0.005-0.01wt％，Ce：0.005-0.01wt％，Al：0.03-0.06wt％，余量为Fe，由于含有价格昂贵的镍、钼合金元素，同样存在生产成本高的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无钼镍中铬耐磨铸钢件及其制造方法，旨在解决现有技术中的耐磨钢因含有钼、镍而导致生产成本高的问题。

本发明是这样实现的，一种无钼镍中铬耐磨铸钢件，包括如下质量百分比的成分：

C：0.35-0.65wt％，Cr：5.0-7.0wt％，B：0.003-0.006wt％，Si：0.2-0.5wt％，Mn：0.8-1.0wt％，Y：0.03-0.08wt％，Ti：0.05-0.15wt％，V：0.04-0.08wt％，N：0.02-0.05wt％，S：＜0.04wt％，P：＜0.05wt％，余量为Fe。

本发明的另一目的在于提供一种如前所述的无钼镍中铬耐磨铸钢件的制造方法，包括如下步骤：

①将废钢、生铁、铬铁、硅铁和锰铁混合加热熔化；

②炉前调整成分合格后将温度升至1590-1620℃，进行脱氧处理，然后出炉；

③将钇基稀土、钛铁、硼铁和钒氮合金破碎至粒度小于12mm的小块，经220℃以下温度烘干后，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行复合变质处理；

④铸件采用砂型铸造，钢水浇铸温度为1460-1480℃；

⑤将浇注成型后的铸件随炉加热至1000-1050℃并保温一段时间，然后将铸件分别在油温不同的淬火油中淬火冷却，最后将铸件置于保温坑或保温炉中缓冷；

⑥将淬火后的铸件进行回火处理。