[发明专利]一种高耐磨合金棒材及生产工艺

说明书

本发明涉及一种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。其生产工艺包括熔炼，铸造成型，表面渗碳处理及高频淬火。本发明一方面可有效的生产及制备工艺简单，原料获取便捷且成本相对低廉，另一方面可有效的提高棒材的结构强度、韧性及耐磨性，从而极大的改善棒材运行及使用性能，并可有效降低棒材运行时的摩擦损耗，延长棒材使用寿命，降低棒材使用及维护作业成本及劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种高耐磨合金棒材及生产工艺，属合金加工技术领域。

背景技术

目前在诸如棒条筛、粉碎设备、球墨设备等众多机械设备中，往往均需要通过利用金属棒材作为筛面、搅拌机构、粉碎刀具等部件，因此在这些设备中棒材使用量巨大，由于设备运行时棒材与物料之间均存在剧烈的摩擦损耗和外力冲击，因此需要棒材设备具备良好的机械强度、结构韧性及耐磨能力，为了满足这一需要，当前这些设备中所使用的棒材往往均为基于弹簧钢，并含有含量较高的锰、钨、钛等高硬度金属元素的合金棒材，虽然一定程度上有效提高并改善了棒条的机械强度、结构韧性及耐磨能力，但性能提高提高幅度不大，且由于锰、钨、钛等高硬度金属元素成本相对较高，从而导致了当前这类设备中的棒条结构使用及维护成本相对较高，难以有效满足实际使用的需要。

因此针对这一现状，迫切需要一种全新的耐磨合金棒材及其制备工艺，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高耐磨合金棒材及生产工艺。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种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。

进一步的，所述不可避免杂质总量不大于Fe总量的0.1%。

进一步的，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。

一种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；