[发明专利]多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种制备多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件的配方及方法，属于新材料技术领域金属材料中特殊性能合金。

背景技术：

高铬铸钢作为常温下的抗磨损材料已经得到了日益广泛的应用，但在高温磨损工况下，材料的服役条件比常温磨损更为恶劣，材料服役过程中不仅受到磨料磨损作用产生损伤，还有高温气体对材料的氧化腐蚀。以往在高温磨损工况下使用的材料(如CrMnN钢)，只重其抗氧化腐蚀性能，而在选材时要求碳含量很低，其结果是材料的抗磨性造成损失。因此，研究高温抗磨材料，就必须对材料综合考虑，才可能正确设计和选择所使用的材料。

经Mn，V，Tn，Cu等合金化和RE变质处理的高铬铸钢，具有优良的抗高温磨损性能和强韧性，用于制造筛分高温烧结矿的振动筛筛板，使用寿命比ZG30Cr18Mn12Si2N耐热钢筛板提高2倍以上。

摆锤式破碎机是冶金、矿山、水泥等行业广泛使用的一种破碎机械。板锤是破碎机械主要的磨损件，其消耗量很大。用多元合金化高铬铸钢作为板锤材料，实际应用取得了良好的使用效果。多元高铬铸钢件制造工艺简单，使用寿命提高2倍以上，成本低，值得推广使用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高温下耐磨性能好、使用寿命长的多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件的配方及制备方法；经Mn，V，Tn，Cu等合金化和RE变质处理新工艺制造多元合金化高铬铸钢，这种铸钢件具有较大的冲击韧性，并能通过热处理获得更好的机械性能。多元合金化高铬铸钢比碳钢具有更好的使用性能，能减小零件质量，耐高温，耐磨，提高使用寿命。

实现本发明的技术方案所采用的方法是，采用自动化辅助设计精密铸造技术，把快速成型技术和传统的精密铸造技术结合起来，使设计、材料、制造、工艺充分集成，应用于多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件的产品开发。

其技术方案是：一种制备多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件的方法，其特征在于其方法步骤：第一，熔炼该合金耐磨铸钢件是采用我国特有的，含有多种有益合金元素的磁铁矿冶炼的天然合金生铁(其中包括按国家标准GB5025-85生产的含钒生铁)作原料；第二，该合金耐磨铸钢件含有下列化学成份：C 1.8～2.5％，Si 0.3～0.6％，Mn 2.5～3.5％，Mu 2.5～3.0％，Ni 2.2～3.0％，Cu 0.1～0.3％，Ti 0.2～0.3％，P≤0.2％，S≤0.1％，稀土RE等微量合金元素为0.5％左右，余为铁。第三，该合金耐磨铸铁的熔炼方法，采用高频炉熔炼法熔炼。第四，合金元素的来源和加入方法，亦随制品的不同和生产厂家工艺设备的不同，可以采用电解炉内加入或前炉加入；本发明可以采用硅酸镍矿或硫化镍精矿经焙烧处理除硫后，直接加入冶炼生铁的高炉，冶炼成天然合金生铁，然后将该种生铁高炉高温铁液注入预热高频炉中进行精确配料、过热精炼、出炉浇铸。

其技术效果是：本发明采用自动化辅助精密铸造技术，把快速成型技术和传统的精密铸造技术结合起来，使设计、材料、制造、工艺充分集成，因此，用本发明方法制备的多元合金化耐热耐磨高铬铸钢件，效果良好，而且工艺简单，成本低，具有较高的推广价值。

具体实施方式：

实例1。一种破碎机耐磨零件多元合金锤头，其化学成份(重量百分比)为：C 1.8～2.5％，Si 0.3～0.6％，Mn 2.5～3.5％，Mu 2.5～3.0％，Ni 2.2～3.0％，Cu 0.1～0.3％，Ti 0.2～0.3％，P≤0.2％，S≤0.1％，稀土RE等微量合金元素为0.5％左右，其余为铁。

实施例2。一种球磨机耐磨零件多元合金衬板，其化学成份(重量百分比)为：C 1.8～2.5％，Si 0.3～0.6％，Mn 2.5～3.5％，Mu 2.5～3.0％，Ni 2.2～3.0％，Cu 0.1～0.3％，Ti 0.2～0.3％，P ≤0.2％，S≤0.1％，稀土RE等微量合金元素为0.5％左右，其余为铁。

实施例3，本发明的最佳配比为，其化学成份(重量百分比)为：C 2.2％，Si 0.55％，Mn 3.1％，Mu 2.6％，Ni 2.9％，Cu 0.1％，Ti 0.22％，P≤0.15％，S≤0.1％，稀土RE等微量合金元素为0.3％，其余为铁。