一種高鉻合金鑄球及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高鉻合金鑄球及其制備方法，屬于耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，各組分及其重量百分比為：C:2.2-2.8％、Mn:0.4-0.8％、Cr:10-12％、Si:0.4-0.8％、P:≤0.06％、S:≤0.04％、Al:≤0.08％、Ti:0.2-0.8％、V:0.1-0.7％，余量為Fe。本發(fā)明硬度高，HRC為60—68，沖擊值≥2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≥11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本發(fā)明硬度高，使用壽命長，成本低。
【專利說明】一種高鉻合金鑄球及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐磨材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高鉻合金鑄球及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟的深入發(fā)展，新技術(shù)，新設(shè)備，新材料越來越為人們所關(guān)注。根據(jù)我國冶金、建材、電力、農(nóng)機、煤炭等五個系統(tǒng)的統(tǒng)計加上機械部門汽車、拖拉機、工程機械的不完全統(tǒng)計，我國每年消耗金屬耐磨材料約達300萬噸以上。如果應(yīng)用摩擦磨損理論防止和減輕摩擦磨損，每年可節(jié)約150億美元。因此人們越來越重視金屬耐磨材料的發(fā)展和應(yīng)用。
[0003]改革開放30多年來，我國廣大科技工作者與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，針對我國設(shè)備磨損的具體工況條件和國內(nèi)資源情況，研制出多種新型耐磨材料。大體分為改性高錳鋼、中錳鋼、超高錳鋼系列；高、中、低碳耐磨合金鋼系列；鉻系抗磨白口鑄鐵系列；錳系、硼系抗磨白口鑄鐵及馬氏體、貝氏體抗磨球墨鑄鐵；不同方法生產(chǎn)的雙金屬復(fù)合耐磨材料；表面技術(shù)處理的耐磨材料等等。同時在耐磨材料生產(chǎn)工藝設(shè)備上先后從日本、德國、南斯拉夫、t匕利時等國引進數(shù)條機械化自動化生產(chǎn)線。如鑄造磨球砂型迪莎自動化生產(chǎn)線；機械化金屬型鑄球生產(chǎn)線；VRH法襯板生產(chǎn)線等。在吸收引進基礎(chǔ)上發(fā)展結(jié)合國情的新型工藝設(shè)備，如消失膜IEPCl鑄造工藝設(shè)備，金屬覆膜砂工藝設(shè)備，擠壓造型工藝設(shè)備，離心鑄造工藝設(shè)備等新技術(shù)新設(shè)備。 [0004]耐磨材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的新型材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高【技術(shù)領(lǐng)域】和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料，同時也對改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有十分重要的作用。
[0005]耐磨材料是新材料領(lǐng)域的核心，對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，在全球新材料研究領(lǐng)域中，耐磨材料約占85 %。隨著信息社會的到來，特種耐磨材料對高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動和支撐作用，是二十一世紀信息、生物、能源、環(huán)保、空間等高【技術(shù)領(lǐng)域】的關(guān)鍵材料，成為世界各國新材料領(lǐng)域研究發(fā)展的重點，也是世界各國高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競爭的熱點。
[0006]在中國專利申請?zhí)?201210291086.9中公開了一種釩鈦合金鑄球的制造方法，原料為(I)釩鈦生鐵:C:2.3-2.7，S1:≤ 0.45，Mn:0.l,Cr:0.5,V:0.45，Ti:0.02，S S 0.1，P:≤ 0.08 ； (2)廢鋼:軸承邊角料:C:0.3-1.0，S1:≤ 0.4，Mn .( 0.3，Cr:0.5-1.5 ; (3)高碳鉻鐵:Cr:60%, Si 1.5, Fe 38% ;該技術(shù)方案的HRC≤50，硬度不夠，落球沖擊疲勞壽命不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種高鉻合金鑄球及其制備方法；本技術(shù)方案壽命長，硬度高。
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:[0009]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.2-2.8%, Mn:0.4-0.8 %、Cr:10-12 %、S1: 0.4-0.8 %, P: ^ 0.06%, S: ^ 0.04%, Al:≤ 0.08%、T1: 0.2-0.8%,V:0.1-0.7%，余量為 Fe。
[0010]優(yōu)選的，各組分及其重量百分比為:C:2.4-2.6%, Mn:0.4-0.6 %, Cr: 10-12%,S1:0.6-0.8%,P: ( 0.06%,S: ( 0.04%,Al: ( 0.08%,T1:0.3-0.7%,V:0.2-0.5%，余
量為Fe。
[0011]優(yōu)選的，各組分及其重量百分比為:C:2.5%、Μη:0.6%、Cr:12%, S1:0.6%,P:0.05%, S:0.01%, Al:0.02%, T1:0.4%, V:0.4%，余量為 Fe。
[0012]所述的高鉻合金鑄球的制備方法，包括以下步驟:
[0013](I)原料熔煉，溫度為1620—1680攝氏度；
[0014](2)澆注，溫度為1480—1540攝氏度；
[0015](3)開箱溫度為600— 680攝氏度；
[0016](4)熱處理，先在540— 620攝氏度加熱4一5小時，自然冷卻至室溫后再在320—380攝氏度加熱2 —3.2小時。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0018]本發(fā)明硬度高， HRC為60—68，沖擊值≤2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命≤11000次，
芯部硬度與表面硬度基本一致；本發(fā)明硬度高，使用壽命長，成本低。
【具體實施方式】
[0019]下面對本發(fā)明做進一步說明:
[0020]實施例1:
[0021]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.5%、Mn:0.6%、Cr:12%,S1:0.6%, P: 0.05%, S: 0.01%, Al:0.02%, T1:0.4%, V: 0.4%，余量為 Fe。
[0022]制備方法包括以下步驟:
[0023](I)原料熔煉，溫度為1620攝氏度；
[0024](2)澆注，溫度為1540攝氏度；
[0025](3)開箱溫度為600攝氏度；
[0026](4)熱處理，先在620攝氏度加熱4小時，自然冷卻至室溫后再在320攝氏度加熱
3.2小時。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0028]本技術(shù)方案硬度高，HRC為60— 68，沖擊值> 2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命^ 11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本技術(shù)方案硬度高，使用壽命長，成本低。
[0029]實施例2:
[0030]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.2%、Mn:0.8%、Cr:10%,S1:0.8%,P:0.06%,S:0.04%、Al:0.08%、T1: 0.2%、V: 0.1%，余量為 Fe。
[0031]制備方法包括以下步驟:
[0032](I)原料熔煉，溫度為1680攝氏度；
[0033](2)澆注，溫度為1540攝氏度；
[0034](3)開箱溫度為600攝氏度；[0035](4)熱處理，先在620攝氏度加熱4小時，自然冷卻至室溫后再在380攝氏度加熱2小時。
[0036]本技術(shù)方案硬度高，HRC為60— 68，沖擊值> 2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命^ 11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本技術(shù)方案硬度高，使用壽命長，成本低。
[0037]實施例3:
[0038]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.8%、Mn:0.4%、Cr:10%,S1:0.4%,P:0.04%,S:0.02%、Al:0.04%、T1:0.2%,V:0.7%，余量為 Fe。
[0039]制備方法包括以下步驟:
[0040](I)原料熔煉，溫度為1640攝氏度；
[0041](2)澆注，溫度為1500攝氏度；
[0042](3)開箱溫度為635攝氏度；
[0043](4)熱 處理，先在560攝氏度加熱4.6小時，自然冷卻至室溫后再在360攝氏度加熱2.8小時。
[0044]本技術(shù)方案硬度高，HRC為60— 68，沖擊值> 2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命^ 11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本技術(shù)方案硬度高，使用壽命長，成本低。
[0045]實施例4:
[0046]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.4%、Mn:0.6%、Cr:ll%,S1:0.6%, P: 0.01%, S: 0.02%, Al:0.01%, T1:0.2%, V: 0.2%，余量為 Fe。
[0047]制備方法包括以下步驟:
[0048](I)原料熔煉，溫度為1660攝氏度；
[0049](2)澆注，溫度為1520攝氏度；
[0050](3)開箱溫度為640攝氏度；
[0051](4)熱處理，先在600攝氏度加熱4.4小時，自然冷卻至室溫后再在330攝氏度加熱3小時。
[0052]本技術(shù)方案硬度高，HRC為60— 68，沖擊值> 2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命^ 11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本技術(shù)方案硬度高，使用壽命長，成本低。
[0053]實施例5:
[0054]一種高鉻合金鑄球，各組分及其重量百分比為:C:2.7%、Μη:0.7%、Cr:10%,S1:0.5%, P:0.005%, S:0.008%, Al:0.01%, T1:0.7%, V:0.2%，余量為 Fe。
[0055]制備方法包括以下步驟:
[0056](I)原料熔煉，溫度為1655攝氏度；
[0057](2)澆注，溫度為1490攝氏度；
[0058](3)開箱溫度為665攝氏度；
[0059](4)熱處理，先在570攝氏度加熱4.6小時，自然冷卻至室溫后再在360攝氏度加熱2.8小時。
[0060]本技術(shù)方案硬度高，HRC為60— 68，沖擊值> 2.7J/cm2，落球沖擊疲勞壽命^ 11000次，芯部硬度與表面硬度基本一致；本技術(shù)方案硬度高，使用壽命長，成本低。
[0061]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護 的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種高鉻合金鑄球，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:2.2-2.8%、Mn: 0.4-0.8 %, Cr:10-12 %、S1: 0.4-0.8 %、P: ^ 0.06%, S: ^ 0.04%, Al: ^ 0.08%,T1:0.2-0.8%,V:0.1-0.7%，余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:2.4-2.6 Mn:0.4-0.6 Cr: 10-12 S1:0.6-0.8%, P: ( 0.06 S: ( 0.04Al: ^ 0.08%,T1:0.3-0.7%, V:0.2-0.5%，余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高鉻合金鑄球，其特征在于，各組分及其重量百分比為:C:2.5%、Mn:0.6%、Cr: 12%、S1:。.6%、P:0.05%、S:0.01%、Al:0.02%、T1:。.4%、V:0.4%，余量為 Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鉻合金鑄球的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)原料熔煉，溫度為1620—1680攝氏度； (2)澆注，溫度為1480—1540攝氏度； (3)開箱溫度為600—680攝氏度； (4)熱處理，先在540—620攝氏度加熱4一5小時，自然冷卻至室溫后再在320— 380攝氏度加熱2 —3.2小 時。
【文檔編號】C22C33/08GK103981424SQ201410191382
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】包瑋 申請人:中建材寧國新馬耐磨材料有限公司