[发明专利]一种耐蚀耐磨钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐蚀耐磨钢及其制备方法，属于合金材料技术领域。

背景技术

目前金属材料领域中，钢材料的耐磨和耐蚀性能受到了越来越多的重视。

现有的技术中也已经公开了不少耐磨钢材料，中国专利CN200910037498.8公开了合金耐磨钢，按照重量百分比包括碳0.25～0.45％，硅0.3～2.0％，锰0.3～1.5％，铬3.0～6.0％，钼0.2～1.0％，硼0.001～0.01％，稀土元素0.01～0.3％，磷≤0.04％，硫≤0.04％，余量为铁。本发明的中合金耐磨钢，由于加入硼元素和稀土元素，使得中合金耐磨钢淬透性更好，韧性更好，初始硬度高，加工硬化程度高，耐磨性能更好，从而扩大了材料的应用范围。本发明的中合金耐磨钢适于制备磨损特别是冲击磨损工况用的零部件。这种合金没有强调材料的耐蚀性。中国专利CN200710134321.0公开了一种铬锰铜钼系奥氏体耐蚀耐磨不锈钢，其成分质量百分比为：C0.06-0.11，Mn14-19，Si0-3，P≤0.054，S≤0.03，Cr16-18，N0.1-0.4，Cu1.0-2.5，Mo0-3，Ni0-2，Re0-0.22，余铁和不可避免杂质。中国专利CN200810236181.2提供了一种耐磨耐蚀高氮高锰奥氏体不锈钢，其特征在于：按质量分数计算，由以下组分组成：0.40～0.65％的N、≤0.05％的C、18.0～25.0％的Mn、0～3.50％的Ni、18.00～20.00％的Cr、≤0.05％的S、≤0.05％的P、≤1.00％的Si、余量为Fe。上述两种钢材料中，Cr和Mn含量极端的高，造成合金流动性变差。另外N作为气体，在加入时也难以控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种耐蚀耐磨钢及其制备方法。

本发明的耐蚀耐磨钢，按照重量百分比包括下列成分：C为0.4％～0.9％，Mn为14％～16％，Mo为5％～10％，Cr为5％～10％，Si为0.02％-0.05％，Dy为0.03％-0.09％，Pr为0.03％-0.09％，Nd为0.05％～0.2％，Gd为0.05％～0.1％，余量为Fe；

优选地，本发明的耐蚀耐磨钢，按照重量百分比包括下列成分：C为0.6％，Mn为15％，Mo为7％，Cr为7％，Si为0.045％，Dy为0.08％，Pr为0.06％，Nd为0.1％，Gd为0.08％，余量为Fe；

本发明的合金各成分及其成分的含量的选择基于下列理由：

C：含量为0.4％～0.9％，C和Mn、Mo、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物，起耐磨和抵抗配副的破坏作用，能有效解决钢初始磨损严重的问题，大大提高使用寿命，提高其性价比，C含量低于0.4％，不能达到效果，C含量高于0.9％，C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增多，会降低合金的塑性和抗拉强度；

Mn：含量为14％～16％，Mn和C、Mo、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物，起耐磨和抵抗配副的破坏作用，能有效解决钢初始磨损严重的问题，大大提高使用寿命，提高其性价比，Mn含量低于14％，不能达到效果，Mn含量高于16％，C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增多，会降低合金的塑性和抗拉强度；

Mo：含量为5％～10％，Mo和C、Mn、Cr形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物，起耐磨和抵抗配副的破坏作用，能有效解决钢初始磨损严重的问题，大大提高使用寿命，提高其性价比，Mo、Cr改变合金的电极电位，提高合金高温的抗腐蚀能力。Mo含量低于5％，不能达到效果，Mo含量高于10％，C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增多，会降低合金的塑性和抗拉强度；

Cr：含量为5％～10％，Cr和C、Mn、Mo形成硬质Mn、Mo、Cr复杂碳化物，起耐磨和抵抗配副的破坏作用，能有效解决钢初始磨损严重的问题，大大提高使用寿命，提高其性价比，Mo、Cr、Si改变合金的电极电位，提高合金的抗腐蚀能力。Cr含量低于5％，不能达到效果，Cr含量高于10％，C、Mn、Mo、Cr硬质复杂化合物增多，会降低合金的塑性和抗拉强度；

Si：含量为0.02％-0.05％，提高合金的力学性能和抗蚀性能，Si低于0.02％，不能保证抗蚀性；Si高于0.05％，力学性能会降低；