[发明专利]用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料及方法

权利要求书

1.用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料，其特征在于：该材料的化学成分质量百分比为：C：0.90％～1.50％；Si：0.30％～1.00％；Mn：10％～20％；Al：1.0％～6.0％；Mo：1.0％～5.0％；Cr：1.0％～3.0％；Ni：0.25％～0.40％；V：0.28％～0.35％；混合稀土：0.10％～0.60％；P：0～0.07％；S：0～0.04％；Fe：65％～75％。

2.根据权利要求1所述的用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料，其特征在于：所述混合稀土的成分为La、Ce，按质量百分比为：La：28％；Ce：72％。

3.根据权利要求1所述的用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在中频感应炉中进行熔炼，当钢水温度至1500～1650℃时加入Al，出钢前15min将已经过变质处理并且预热的混合稀土、V、Ni加入钢液中进行改性，然后吹氩气搅拌、除渣；在1500～1520℃将钢液倒入钢包中，准备浇铸；

步骤二：当温度降至1410～1470℃时，浇注入金属模具型腔中，浇铸采用低温快浇工艺，并且控制冒口结膜时间为0～5S；

步骤三：使用电炉对铸件进行热处理：以40～60℃/h的加热速度从常温加热到625～675℃，保温2～8h；然后提高加热速度到140～150℃/h，直至水韧温度达到1050～1080℃为止，保温3～5h；保温后迅速将铸件从炉中投入水中，应保证铸件入水前的温度在960℃以上，从打开炉门到铸件入水的时间要小于30S，水温保持在30℃以下，处理后水温＜60℃，以保证冷却速度，冷却速度要达到30℃/S；水韧处理后根据铸件的要求及复杂程度进行回火，回火温度控制在250～500℃，之后取出空冷；

水韧处理保温时间：T＝0.016δ{1.27[ω(C)+ω(Si)]}；

其中，T为保温时间，δ为外铸件主体或最大壁厚，ω(C)，ω(Si)为C、Si含量；

步骤四：切割与焊接：将铸件置于水中，采用水下等离子切割，将铸件切割成仿真模拟所需要的颗粒状。

4.根据权利要求3所述的用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料的制备方法，其特征在于：所述步骤三中淬火前和淬火中，均保证冷却水强烈循环搅动，并且水量应不小于铸件重量的8倍。

5.根据权利要求3所述的用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的浇注方式为：用热钢水点浇冒口，从浇口浇注到冒口升到其1/3高度后，从冒口浇注到冒口充满，浇注完第二型后，点浇前一型冒口。

6.根据权利要求3所述的用于仿真泥石流的新型耐磨轻质材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中喷吹氩气的量为500～850L/min。