CN104561835A - 高强度耐磨合金钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于合金技术，尤其涉及一种高强度耐磨合金钢及其制备方法，由以下重量百分数的原料组成，铁：68％～73％、碳：2％～3.5％、硫：3％～3.2％、铜：0.8％～1.2％、钨：5％～12％、镍：1.8％～2.3％、铬：1.8％～3％、锰：0.7％～1.5％、硅：0.7％～1.5％、磷：2.9％～3.4％、铝：1.7～2.3％、氧化钒：0.9～1.2％，按照上诉重量百分比，去铁，将铁高温熔化，向高温铁水中加入钨，待钨融化之后，加入铁、铬、镍，然后在加入锰、硅、硫、磷以及氧化钒，待上述所加入的物质完全融化后，将高温金属液进行除铜、脱氧后出炉，并保持温度在1500-1700℃；本发明电冶钢结硬质合金材料成本低、成品率高，且韧性和耐磨性高于粉冶工艺产品的1.5～2倍。
Description
技术领域
本发明属于合金技术，尤其涉及一种高强度耐磨合金钢及其制备方法。
背景技术
传统的钢结硬质合金的制造工艺是粉末冶金烧结法，但由于手烧结设备及制作工艺的限制，而不能生产出大体积的弓箭，而烧结工艺复杂、周期长、成本高，因工件的体积大、中心部烧不透，孔隙、夹杂等缺陷就会明显增多，导致合金的强度大大降低。用粉末冶金法烧结出来的钢结硬质合金中的硬质相和粘结相，二相结合力弱，易在两相上生成裂纹扩展，还会出现成分偏析，有空洞，不致密等组织上的缺陷，影响该材料的应用，只能作为冶金行业的导向辊和小型辊环及其它行业的小型耐磨零件实用。
发明内容
本发明的目的在于改变现有技术中的不足，而提供一种具有高强度、高硬度和耐磨性，又具有高塑性和高韧性的高强度耐磨合金钢及其制备方法。
本发明所采用的技术方案：
一种高强度耐磨合金钢，由以下重量百分数的原料组成，铁：68％～73％、碳：2％～3.5％、硫：3％～3.2％、铜：0.8％～1.2％、钨：5％～12％、镍：1.8％～2.3％、铬：1.8％～3％、锰：0.7％～1.5％、硅：0.7％～1.5％、磷：2.9％～3.4％、铝：1.7～2.3％、氧化钒：0.9～1.2％。
一种高强度耐磨合金钢的制备方法，包括以下步骤：
1)、将45～53％的铁加入到温度为1400～1600℃的高温炉中进行熔化：
2)、向步骤1)中溶化后的铁熔体中加入钨，并保持铁水温度在1200～1600℃，将钨熔化；
3)、待步骤2)中钨完全熔化后，加入铬、镍以及剩余的铁；
4)、待步骤3)中加入的铁、铬、镍完全熔化后，再加入锰、硅、硫、磷以及氧化钒；
5)、待步骤4)中加入的物质完全溶化后，向炉中熔体中加入铜和铝进行脱氧，脱氧后保持温度在1400～1700℃，出炉后直接将钢水注入浇铸包，并加入打渣剂。
所述步骤5)所述打渣剂的加入量为每顿熔体加入打渣剂0.9-1.2千克。
本发明的有益效果：
1、本发明制备方法简单，易于操作，且效率高、生产周期短、工艺灵活性大、适用范围广。
2、本发明合金钢的制造成本与粉末冶金工艺相比，降低了30％以上，使用其制造复合轧辊的成本比二步法复合工艺降低了74％以上，且成品率达93％以上。
3、本发明合金钢内部组织纯净度高，与粉末冶金生产工艺产品相比，在硬度、强度相同的条件下，电冶钢结硬质合金材料的冲击韧性明显的高于粉冶的，其耐磨性比粉冶工艺的产品高1.5～2倍。
4、使用本发明合金钢所加工出来的产品寿命明显提高，可以使各种冷、热模具的寿命明显提高3～5倍。
具体实施方式
实施例1：一种高强度耐磨合金钢，由以下重量百分数的原料组成，铁：68％、碳：3.2％、硫：3％、铜：0.8％、钨：12％、镍：2％、铬：2.6％、锰：1.1％、硅：1.3％、磷：3％、铝：2.1％、氧化钒：0.9％。
一种高强度耐磨合金钢的制备方法，包括以下步骤：
1)、将52％的铁加入到温度为1400～1600℃的高温炉中进行熔化：
2)、向步骤1)中溶化后的铁熔体中加入钨，并保持铁水温度在1200～1600℃，将钨熔化；
3)、待步骤2)中钨完全熔化后，加入铬、镍以及剩余的铁；
4)、待步骤3)中加入的铁、铬、镍完全熔化后，再加入锰、硅、硫、磷以及氧化钒；
5)、待步骤4)中加入的物质完全溶化后，向炉中熔体中加入铜和铝进行脱氧，脱氧后保持温度在1400～1700℃，出炉后直接将钢水注入浇铸包，并加入打渣剂，打渣剂的加入量为每顿熔体加入打渣剂0.9-1.2千克。
实施例2：一种高强度耐磨合金钢，由以下重量百分数的原料组成，铁：73％、碳：2.3％、硫：3.1％、铜：1％、钨：8％、镍：2％、铬：2.3％、锰：1.2％、硅：0.9％、磷：3％、铝：2.3％、氧化钒：0.9％。
一种高强度耐磨合金钢的制备方法，包括以下步骤：
1)、将48％的铁加入到温度为1400～1600℃的高温炉中进行熔化：
2)、向步骤1)中溶化后的铁熔体中加入钨，并保持铁水温度在1200～1600℃，将钨熔化；
3)、待步骤2)中钨完全熔化后，加入铬、镍以及剩余的铁；
4)、待步骤3)中加入的铁、铬、镍完全熔化后，再加入锰、硅、硫、磷以及氧化钒；
5)、待步骤4)中加入的物质完全溶化后，向炉中熔体中加入铜和铝进行脱氧，脱氧后保持温度在1400～1700℃，出炉后直接将钢水注入浇铸包，并加入打渣剂，打渣剂的加入量为每顿熔体加入打渣剂0.9-1.2千克。
Claims (3)
1.一种高强度耐磨合金钢，其特征在于：由以下重量百分数的原料组成，铁：68％～73％、碳：2％～3.5％、硫：3％～3.2％、铜：0.8％～1.2％、钨：5％～12％、镍：1.8％～2.3％、铬：1.8％～3％、锰：0.7％～1.5％、硅：0.7％～1.5％、磷：2.9％～3.4％、铝：1.7～2.3％、氧化钒：0.9～1.2％。
2.如权利要求1所述的高强度耐磨合金钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)、将45～53％的铁加入到温度为1400～1600℃的高温炉中进行熔化：
2)、向步骤1)中溶化后的铁熔体中加入钨，并保持铁水温度在1200～1600℃，将钨熔化；
3)、待步骤2)中钨完全熔化后，加入铬、镍以及剩余的铁；
4)、待步骤3)中加入的铁、铬、镍完全熔化后，再加入锰、硅、硫、磷以及氧化钒；
5)、待步骤4)中加入的物质完全溶化后，向炉中熔体中加入铜和铝进行脱氧，脱氧后保持温度在1400～1700℃，出炉后直接将钢水注入浇铸包，并加入打渣剂。
3.根据权利要求2所述的高强度耐磨合金钢的制备方法，其特征在于：步骤5)所述打渣剂的加入量为每顿熔体加入打渣剂0.9-1.2千克。
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| CN109930076A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-25 | 洛阳中伟环保科技有限公司 | 一种磨机用无碳合金钢球 |
| CN110029273A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-19 | 洛阳中伟环保科技有限公司 | 一种磨机用无碳合金隔仓板 |
| CN110042308A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-07-23 | 洛阳中伟环保科技有限公司 | 一种磨机用无碳合金衬板 |
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