[发明专利]一种斗轮机行走机构重载转轴材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种斗轮机行走机构重载转轴材料，其特征在于，按照重量百分比计的组成成分为：C 0.3‑0.5%、Si 0.3‑0.5%、Mn 0.4‑0.7%、Cd 0.1‑0.3%、Sc 0.1‑0.3%、Hf 0.03‑0.06%、Be 0.4‑0.6%、Nb 0.02‑0.05%、Cu 0.5‑0.9%、BW₂ 0.06‑0.1%、AlN 0.02‑0.04%、S≤0.02%、P≤0.02%、余量为铁。本发明还公开了所述斗轮机行走机构重载转轴材料的制备方法。本发明公开的斗轮机行走机构重载转轴材料强度和硬度较高、韧性良好、耐磨性佳以及抗疲劳性能优异。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种斗轮机行走机构重载转轴材料及其制备方法。

背景技术

斗轮机是一种广泛应用于电厂、钢厂、港口、码头的散料输送设备，其属于重型设备。斗轮机一般由行走机构、回转机构、前臂架及前臂架皮带机、斗轮机构、尾车机构等部分组成，每部分重量都很大，轻的部件几顿，重的部件几十吨，行走机构由行走机构驱动车轮的转轴实现行走功能，回转机构由回转驱动机构驱动回转转轴实现回转功能，斗轮机构由斗轮机构驱动斗轮转轴实现物料的挖取，皮带机的驱动机构驱动皮带机的转轴实现物料的输送，这些机构都是由驱动机构带动转轴实现运动的。转轴在斗轮机中广泛应用，并且这些转轴属于重载荷、正反转长期作业，对其安全性、正常运行安定性和可靠性要求越来越高。而车用砖轴是斗轮机的关键部件之一，其综合性能的优劣在很大程度上决定了斗轮机的长久安全和运行寿命。因此，需求综合性能优异的斗轮机用转轴材料显得尤为重要。

理想的斗轮机行走机构重载转轴材料需要同时具有较高的强度和硬度、良好的韧性、较佳的耐磨性以及优良的疲劳性能。然而，现有技术中的斗轮机行走机构重载转轴材料或多或少存在耐磨性不好，热处理的淬透性不高，表面和心部机械性能存在很大的差异导致屈服强度不够，材质硬度、抗拉强度和耐磨、耐腐蚀性差，长周期运行质量不稳定，使用寿命短的缺陷。

因此，开发一种强度和硬度较高、韧性良好、耐磨性佳以及抗疲劳性能优异的斗轮机行走机构重载转轴材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进重载转轴材料行业的发展具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种斗轮机行走机构重载转轴材料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备依赖性低，制备效率和良品率高，制备成本较低，适合连续规模化生产；制备得到的斗轮机行走机构重载转轴材料强度和硬度较高、韧性良好、耐磨性佳以及抗疲劳性能优异。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种斗轮机行走机构重载转轴材料，其特征在于，按照重量百分比计的组成成分为：C 0.3-0.5%、Si 0.3-0.5%、Mn 0.4-0.7%、Cd 0.1-0.3%、Sc 0.1-0.3%、Hf 0.03-0.06%、Be 0.4-0.6%、Nb 0.02-0.05%、Cu 0.5-0.9%、BW₂ 0.06-0.1%、AlN 0.02-0.04%、S≤0.02%、P≤0.02%、余量为铁。

优选的，所述斗轮机行走机构重载转轴材料，其特征在于，按照重量百分比计的组成成分为：C 0.4%、Si 0.4%、Mn 0.55%、Cd 0.2%、Sc 0.2%、Hf 0.055%、Be 0.5%、Nb 0.035%、Cu 0.7%、BW₂ 0.08%、AlN 0.03%、S≤0.02%、P≤0.02%、余量为铁。

本发明的另一个目的，在于提供一种所述斗轮机行走机构重载转轴材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组成成分按配比混合均匀后加入到熔化炉中熔化，后进行熔炼处理，然后采用缓慢冷却，得到铁合金坯料；接着将得到的铁合金坯料依次进行清洗、干燥、在数控机床上精加工、在铣床上进行抛光处理，即得到半成品，最后将半成品进行热处理，得到斗轮机行走机构重载转轴材料。