[发明专利]一种高强度耐磨合金钢及其制备工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及合金钢生产加工技术领域，具体是一种高强度耐磨合金钢及 其制备工艺。

背景技术：

合金钢alloysteel钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金 钢。在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合 金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、 耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。现有的在生产的耐磨 的合金钢时添加的稀有金属较为简单，耐磨的效果不明显，强度低，而且现 有合金钢的生产工艺较为复杂，生产的成本较高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐磨效果好，生产工艺简单便 于控制的高强度耐磨合金钢及其制备工艺。

解决的技术问题所采用以下的技术方案：

一种高强度耐磨合金钢，其特征在于：按质量百分比包括以下组分，

C：1.9～2.8％、Si：0.4～0.6％、Mn：0.2～0.8％、Mu：0.2～0.6％、Cr： 11.3～13.6％、P：0.01～0.25％、Zr：0.01～0.04％、Mo：0.5～1.5％、V：0.05～ 0.15％、Ti：0.1～1.0％、Bi：0.05～0.3％；余量为Fe；以A元素的所占质量 百分比的数值为[A]％来定义，那么上述的质量百分比还满足以下公式， Y₀＝[Fe]-[C]＝78.5～82.6，Y₁＝12.5[Zr]+[Cr]+8[Si]＝15～18.2，Y₀/Y₁＝4.5～ 5.3。

还包括Pb：0.05～1.2％，Se：0.05～0.3％，余量为Fe。

一种高强度耐磨合金钢的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤，

(1)、将铁粉与其他原料充分混合并放入到球磨机中进行球磨，球磨后 的原料粒径在平均大小在10μm以下；

(2)、球磨完成后在真空干燥箱中充氩气保护区分并干燥；

(3)、挤压成型，将干燥后的粉末原料再压力机的作用下挤压成型，压 力机的压力设置为700～800MPa；

(4)、烧结，挤压成型的原料进行烧结定型，烧结的温度控制900～ 1000℃。

所述的球磨机在球磨前使用聚氨酯擦拭球磨罐，所述的球磨机的磨球为 天然玛瑙。

所述的球磨前向原料中添加粒径为0.2～0.4μm、质量百分比0.02～1.0％ 的纳米精镍粉。

本发明合金合金相的形式存在，对于某一种类元素的加入多少直接影响 到合金相存在的形式，也会直接影响到熔融或者烧结固化时宏观组织的外在 性质，且固化时宏观组织的外在变现常常与某一单一元素的加入的数量不成 线性分布，因此难以简单掌控。本发明中通过公式以及多种元素组成在固化 后能够形成稳定性好的单相合金和多相合金，能够大大增加本发明宏观组织 的外在性质，比如强度、硬度、耐高低温等，且特别是耐磨性具有优异的性 能。

本发明的有益效果是：本发明宏观组织的外在性质有益，特别是在强度 高，耐磨性好，而且本发明中生产工艺简单，便于控制。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体实例，进一步阐述本发明。

实施例如下表：

前三个实施例的制备工艺为：

一种高强度耐磨合金钢的制备工艺，包括以下步骤，

(1)、将铁粉与其他原料充分混合并放入到球磨机中进行球磨，球磨后 的原料粒径在平均大小在10μm以下；

(2)、球磨完成后在真空干燥箱中充氩气保护区分并干燥；

(3)、挤压成型，将干燥后的粉末原料再压力机的作用下挤压成型，压 力机的压力设置为700～800MPa；

(4)、烧结，挤压成型的原料进行烧结定型，烧结的温度控制900～ 1000℃。

球磨机在球磨前使用聚氨酯擦拭球磨罐，球磨机的磨球为天然玛瑙。

前四个实施例的制备工艺为：

一种高强度耐磨合金钢的制备工艺，包括以下步骤，

(1)、将铁粉与其他原料充分混合并放入到球磨机中进行球磨，球磨后 的原料粒径在平均大小在10μm以下；