[发明专利]一种马氏体耐磨钢的铸钢件生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金铸造业中的耐磨钢技术领域，特别是涉及一种马氏体耐磨钢及其铸钢件生产工艺。

背景技术

最近几年国内外在冶金耐磨产品上发展较快，也倍受各界重视。国内外都在寻求用合金钢代替高锰钢生产的新材质和新方法，但收效甚微。主要问题是合金钢的耐磨性提高了，但韧性却很低，易在使用中产生断裂，很难满足使用要求。

发明内容

    本发明的目的是提供一种马氏体耐磨钢的铸钢件生产工艺，材质耐磨钢在较低冲击下，应用在冶金矿山的球磨机衬板、锤矿机的锤头等，适用于金矿、铁矿、水泥等各类矿山的耐磨产品，是代替传统高锰钢的新耐磨材料。

本发明的技术方案如下：

一种马氏体耐磨钢的铸钢件生产工艺，所述的马氏体耐磨钢按重量百分比计量化学成分为：C：0.3%～0.5%，Si：0.4%～0.9%，Cr：1.1%～1.8%、Mn：0.8%～1.5%，Ni：0.7%～1.2%，Mo：0.6%～0.8%，V：0.2%～0.5%，Ti：0.1%～0.5%，Re：0.07%～0.09%，P、S≤0.04，余量为铁，该生产工艺如下：1）将废钢、生铁、铬铁、海绵铁，以及上述原料总质量1—1.5％熔炼添加剂加入到感应炉中混合加热熔化，所述熔炼添加剂是由氧化钠10-15份、氧化铝3.5-4.5份、氧化钾3-5份、碳酸钠6-8份、二氧化硅4-6份、氧化铁11-15份、二氧化钛0.5-2份、无水硼砂5-10份配制而成，并按要求调整化学成分的含量，当温度达到900℃-1200℃时向感应炉内通入1-2L/min氩气和氦气的混合惰性气体；2）所述的铸造工艺采用粘土砂造型，浇铸系统采用半封密式浇注工艺，冷铁厚度在60至80毫米之间，冒口设在铸钢件本件最厚部位，冒口采用发热保温式冒口，打箱温度控制在铸件体温在290～310℃；3）热处理工艺：采用常温入炉，加热600～700℃保温60～80分钟，然后升至875～985℃保温，保温后在1分钟内快速出炉放入淬火液，淬火液由质量百分数为20-30%KCl、10-20%NaNO₃、4-8%CaCl₂,余量水组成，淬火后立即进行250-300℃回火保温8小时热处理结束。

所述的马氏体耐磨钢按重量百分比计量化学成分为：C：0.4%，Si：0.7%，Cr：1.3%、Mn：1%，Ni：0.7%～1.2%，Mo：0.6%～0.8%，V：0.2%～0.5%，Ti：0.1%～0.5%，Re：0.07%～0.09%，P、S≤0.04，余量为铁。

所述的热处理后的金相组织检查为检查金相组织是否为板条马氏体+残留奥氏体+弥散分布碳化物，板条马氏体为高位错马氏体组织，硬度检查：洛氏硬度HRC53-58，达到上限为优。

本发明的新材质耐磨钢在较低冲击下，应用在冶金矿山的球磨机衬板、锤矿机的锤头等，适用于金矿、铁矿、水泥等各类矿山使用的耐磨产品，是代替传统高锰钢的新耐磨材料。在铁矿和水泥选矿厂上使用表明，使用寿命比高锰钢提高2～2.3倍。

具体实施方式

一种马氏体耐磨钢的铸钢件生产工艺，所述的马氏体耐磨钢按重量百分比计量化学成分为：C：0.4%，Si：0.7%，Cr：1.3%、Mn：1%，Ni：0.7%～1.2%，Mo：0.6%～0.8%，V：0.2%～0.5%，Ti：0.1%～0.5%，Re：0.07%～0.09%，P、S≤0.04，余量为铁，该生产工艺如下：1）将废钢、生铁、铬铁、海绵铁，以及上述原料总质量1—1.5％熔炼添加剂加入到感应炉中混合加热熔化，所述熔炼添加剂是由氧化钠10-15份、氧化铝3.5-4.5份、氧化钾3-5份、碳酸钠6-8份、二氧化硅4-6份、氧化铁11-15份、二氧化钛0.5-2份、无水硼砂5-10份配制而成，并按要求调整化学成分的含量，当温度达到900℃-1200℃时向感应炉内通入1-2L/min氩气和氦气的混合惰性气体；2）所述的铸造工艺采用粘土砂造型，浇铸系统采用半封密式浇注工艺，冷铁厚度在60至80毫米之间，冒口设在铸钢件本件最厚部位，冒口采用发热保温式冒口，打箱温度控制在铸件体温在290～310℃；3）热处理工艺：采用常温入炉，加热600～700℃保温60～80分钟，然后升至875～985℃保温，保温后在1分钟内快速出炉放入淬火液，淬火液由质量百分数为20-30%KCl、10-20%NaNO₃、4-8%CaCl₂,余量水组成，淬火后立即进行250-300℃回火保温8小时热处理结束。