[发明专利]一种高耐磨合金棒材及生产工艺

权利要求书

1.一种高耐磨合金棒材，其特征在于：所述的高耐磨合金棒材由下列质量百分比物质构成：C 0.3%—1.8%、Si 1.8%—3.5%、Ti 0.8%—2.5%、Bi1.3%—1.5%、Mn0.5%—1.5%、Cr1.1%—1.3%、Al0.1%—0.5%、Cu0.1%—0.8%、Mg0.5%—1.5%、Ni0.1%—1.1%、V0.05%—0.3%、La0.01%—1.1%、Re0.01%—1.1%、Mo0.1%—3.5%、W1.2%—3.1%，余量为含不可避免杂质的Fe；

所述的高耐磨合金棒材的生产工艺包括以下步骤：

第一步，熔炼，首先将含不可避免杂质的Fe添加到熔炼炉中，并在惰性气体保护环境下在10—30分钟内将含不可避免杂质的Fe加热至1300℃—1600℃并形成熔融态液态金属，并保温5—10分钟，然后将含C、Si、Ti、Bi、Mn、Cr、Al、Cu、Mg、Ni、V、La、Re、Mo及W添加到熔融态液态金属中在1300℃—1600℃恒温环境下磁力搅拌10—30分钟，得到熔融态合金；

第二步，铸造成型，完成第一步后，将熔融态合金在惰性气体保护下通过连铸设备加工制备得到圆柱体合金棒材，并在合金棒材自然冷却至300℃—600℃后根据使用需要进行裁切，然后自然冷却至常温即可得到耐磨棒材毛坯；

第三步，表面渗碳处理，完成第二步后，将耐磨棒材毛坯表面清理干净，然后将耐磨棒材毛坯放置到低温等离子发生器中，采用3—5mm厚石英板作为阻挡介质，然后将低温等离子发生器在3—10分钟内升温至750℃—1000℃，然后以0.2—0.5mm的间隙进行放电作业，放电频率为10KHz—20 KHz，并在进行放电作业的同时，低温等离子发生器向耐磨棒材毛坯表面喷淋流速为15ml/s—30ml/s的丙烷和氩气混合气体，实现对耐磨棒材毛坯表层进行渗碳处理的目的，且耐磨棒材毛坯在低温等离子发生器中连续进行5—10小时渗碳处理后，自然冷却至常温；

第四步，高频淬火，将第三步得到耐磨棒材毛坯分别通过高频淬火设备进行高频淬火作业，在接受高频淬火作业时，耐磨棒材毛坯轴线均与水平面垂直分布，并使耐磨棒材毛坯沿着其轴线从上向下匀速通过淬火线圈进行高频淬火作业，且接受高频淬火作业的长度为高频淬火作业有效长度的90%—99%，其中耐磨棒材毛坯淬火作业部分通过淬火线圈进行高频淬火作业时的速度为0.1—1米/秒，完成淬火作业后，不进行淬火作业的耐磨棒材毛坯部件通过淬火线圈进行高频淬火作业时的速度为3—10米/秒，且不进行淬火作业的耐磨棒材毛坯部件通过淬火线圈时，淬火线圈处于停机状态。

2.根据权利要求1所述的一种高耐磨合金棒材，其特征在于：所述不可避免杂质总量不大于Fe总量的0.1%。

3.根据权利要求1所述的一种高耐磨合金棒材，其特征在于：所述的C、Si和Ti元素分别包含在碳化硅及碳化钛中，所述Al、Cu、Mg均包含在镁铝合金中；所述Bi 、Mn、Cr、Ni、Mo及W均为金属单质；所述V、La 、Re均包含在稀土中，且所述碳化硅、碳化钛、镁铝合金、Bi 、Mn、Cr、Ni、Mo、W金属单质及稀土均为粒径为100—500目粉末。

4.根据权利要求1所述的一种高耐磨合金棒材，其特征在于：所述的第三步和第四步中，在进行表面渗碳处理和高频淬火处理时，耐磨棒材毛坯均处于稳恒磁场环境中，且稳恒磁场环境的磁感线与耐磨棒材毛坯轴线平行分布。

5.根据权利要求4所述的高耐磨合金棒材，其特征在于：所述的稳恒磁场环境中的N级位于耐磨棒材毛坯上端面位置，S级位于耐磨棒材毛坯下端面位置。