[发明专利]一种超大型矿山设备支承用铸钢材料及制备方法

说明书

一种超大型矿山设备支承用铸钢材料及制备方法，铸钢中元素的重量百分比为：C:0.16%‑0.21%、Si:0.4%‑0.6%、Mn:0.6%‑0.9%、P:0‑0.02%、S:0‑0.015%、Cr:0.8%‑1.2%、Ni:0.2%‑0.3%、Mo:0.2%‑0.3%、Cu:0‑0.15%,其余为Fe。所述铸铁的碳当量不大于0.65。本发明的铸铁材料通过元素的优化搭配，配合以合适的热处理工艺，材料的强度与低温冲击韧性，与现有超大型挖掘机轴座材料相比，大幅提升，完全满足超大型矿用设备支承铸件的需求。

技术领域

本发明属于超大型矿山设备铸钢件新材料领域，具体是一种超大型矿山设备支承用铸钢材料及制备方法。

背景技术

超大型矿用挖掘机，用于大型露天矿的矿石、煤炭和尾矿等物料的铲装作业，一般分为矿用液压挖掘机、索斗电铲和绳索拉铲三大类，其中矿用挖掘机的特点是斗容大、作业效率高。随着高新技术的不断应用到矿山装备，以及为适应日益增大的矿用卡车的铲装需求，挖掘机正朝着大型化方向发展。大型矿用挖掘机工作环境恶劣、复杂，对结构件的稳定性要求非常高；工作装置的作为主要受力部位，其性能和可靠性是整机先进性的重要标志，挖掘机工作装置是铰接式，相互连接的部位为支承，是最为关键的受力位置，基本采用铸钢件设计。

超大型矿用挖掘机的支承，作为关键受力部位，其对材料的强度、低温冲击韧性等综合性能有着较高的要求，同时，支承铸件是焊接在工作装置上，对材料焊接性同样有着严格要求，而且，铸钢件材料要能较好的匹配焊接相关的钢板材料；现在采用的材料，强度为600MPa,强度不足，而现有材料，无法准确满足超大型矿用挖掘机支承铸件的需求，无法在高强度、高的低温冲击韧性、优秀焊接性，这三点之间找到平衡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种制备方法简单、效果良好的超大型矿山设备支承用铸钢材料及制备方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种超大型矿山设备支承用铸钢材料，所述铸钢包括以下元素成分：C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、Cu和Fe。

其进一步是：所述铸钢中元素的重量百分比为：C:0.16%-0.21%、Si:0.4%-0.6%、Mn:0.6%-0.9%、P:0-0.02%、S:0-0.015%、Cr:0.8%-1.2%、Ni:0.2%-0.3%、Mo:0.2%-0.3%、Cu:0-0.15%,其余为Fe。

所述铸铁的碳当量不大于0.65。

一种制备权利要求1中一种超大型矿山设备支承用铸钢材料的方法，包括如下步骤：

a、按照配比，将低硫、低磷的废钢、合金与回炉料放入中频炉进行熔炼，其中回炉料质量分数小于30%；

b、电炉在通电15分钟后，功率调至最大，先加入生铁、硅铁，最后加入锰铁、铝块；

c、温度在1640±25℃时出钢；

d、钢包加热至红热状态，温度为550-600℃；

e、对铸件进行热处理，铸件加热温度至910±10℃，保温时间≥180min空冷；

f、再加热温度至880±10℃，保温时间≥180min，水冷；

g、再加热温度至610±10℃，保温时间≥240min，水冷。

步骤f和g中的介质温度小于30℃。

步骤f和g的加热时间间隔小于4H。

在每次热处理装炉时，铸件炉壁与炉门距离大于150mm。