[其他]耐磨耐沖擊高碳錳鉻稀土合金

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88105047
• 申請日: 1988-03-31
• 公開（公告）號: CN88105047A
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高德宣
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽市城區(qū)經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)公司
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38
• 代理公司: 沈陽市專利事務(wù)所
• 代理人: 于菲

本發(fā)明涉及一種鐵基合金，特別是一種耐磨耐沖擊的高碳錳鉻稀土合金。

目前用于鑄造類似球磨機的磨球、襯板、勺頭及泥漿泵體等耐磨耐沖擊機械部件的材質(zhì)主要為高鉻合金鋼和高錳鋼。高鉻合金鋼的成份為含C1.8～3.2%，Si0.5～0.9%，Mn0.5～0.9%，Cr12～16%，P·S＜0.05%，其余為Fe和夾雜。上述高鉻合金鋼經(jīng)熱處理以后，金相組織為馬氏體+共晶碳化物+殘奧，其硬度可達58HRC以上。上述合金鋼耐磨性較好，但是由于基體組織為不穩(wěn)定馬氏體，所以抗沖擊性能較差，抗沖擊值一般為0.4～0.6，故受沖擊負荷較大的機械部件經(jīng)常發(fā)生破損，例如用高鉻合金鋼鑄造的球磨機磨球破損率高達2～5%，而且在熱態(tài)急冷狀態(tài)下使用出現(xiàn)嚴重的炸裂，同時由于合金中含鉻量較高，而且熱處理工藝復雜，因此材料成本昂貴。綜上所述，高鉻合金鋼作為耐磨耐沖擊材料使用，存在很大的局限性，而高錳鋼的耐沖擊性能雖然比較好，但是耐磨性能不能滿足使用要求。

本發(fā)明的目的在于提供一種成本低，耐沖擊及耐磨性能較好，組織較穩(wěn)定，不易炸裂，熱處理工藝簡單的新型合金材料。

本發(fā)明為一種新型鑄造用高碳錳鉻稀土合金，經(jīng)退火處理以后，其金相組織為屈氏體占50%，共晶碳化物占28%，馬氏體占22%，它是在高鉻合金鋼的基礎(chǔ)上增加錳的含量，使合金組織屈氏體化，提高其穩(wěn)定性，同時使碳及鉻的含量降低，這樣不僅使合金的成本降低，更主要的是使合金的脆性降低，另外在合金中添加了促使組織細化及增加組織白口化傾向的元素銅、鉬和稀土（其中銅和鉬可以分別以鎳和鎢替換），其結(jié)果是使合金組織均勻彌散，細膩，使組織穩(wěn)定，同時使組織間的硬度差減小，從而保證合金具有較高的抗沖擊性及耐磨性，而且在熱態(tài)急冷狀態(tài)下不炸裂。

本發(fā)明的高碳錳鉻稀土合金的化學成份如下（重量百分比）：

C1.5～2.4%，Si0.4～1.0%，Mn3～5%，Cr5～10%，Mo0.2～1.0%或者W0.1～0.3%，Cu0.3～1.5%或者Ni0.2～0.5%，Re0.1～0.5%，其余為Fe和夾雜，其中PS＜0.04%。

本發(fā)明的高碳錳鉻稀土合金是采用堿性爐襯的熔煉設(shè)備煉制的，鑄造成型以后只需經(jīng)退火處理后，硬度可達HRC48～55，抗沖擊值＞1.0kg·M/cm²。

由于本發(fā)明的高碳錳鉻稀土合金組織均勻彌散，細膩，并且比較穩(wěn)定，金相各組織間的硬度差小，因此材料的抗沖擊值較高，耐磨性能較好，在熱態(tài)急冷條件下不炸裂，而且成本比高鉻合金降低40%以上。

以下給出本發(fā)明的具體實施例：

實施例1

采用本發(fā)明的高碳錳鉻稀土合金鑄造成鋼球在球磨機中進行性能實驗，實驗使用成份為C1.5～2.1%，Si0.4～0.6%，Mn3.5～4%，Cr5～7%，Mo0.2～0.4%或W0.1～0.3%，Cu0.3～0.7%或Ni0.2～0.4%，Re0.1～0.25%，其余為Fe和夾雜，其中PS＜004%經(jīng)680℃×3～4小時的退火處理后，其硬度為HRC51.5，抗沖擊值1.05kg·M/cm²，經(jīng)1800小時的實驗，碎球率為0.16%，比高鉻鋼球降低十二倍以上，在200℃熱態(tài)下急冷沒有發(fā)現(xiàn)炸裂，球的單位磨耗及電耗量均有所下降，同時小時產(chǎn)量有顯著增加，使用壽命明顯高于高鉻鑄鋼球，而且成本比高鉻鑄鋼球降低0.6～0.8倍。

實施例2

采用本發(fā)明的高碳錳鉻稀土合金鑄造成球磨機勺頭，進行性能試驗，實驗使用的成份為C2.2～2.4%，Si0.6～0.9%，Mn4～5%，Cr7.5～10%，Mo0.5～0.9%或W0.2～0.5%，Cu0.7～1.5%或Ni0.3～0.5%，Re0.25～0.5%，其余為Fe和夾雜，P·S＜0.04%，經(jīng)580℃×3～4小時退火處理后，其硬度為HRC52.5，抗沖擊值為1.15kg·M/cm²。經(jīng)實驗，比高錳鋼材質(zhì)的同類產(chǎn)品壽命提高4.2倍。