專利名稱：高錳高鉻合金鑄鋼ZGMn13Cr10及其生產(chǎn)方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法，屬于鑄鋼合金領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)：

　　目前，現(xiàn)有技術(shù)中要么是鉻合金鑄鋼(如專利號(hào)為200910063419.0)，其淬透性、硬度和耐磨性都存在一定的局限性，使用壽命不長(zhǎng)；要么是錳合金鑄鋼，同樣也存在耐磨性不強(qiáng)，使用壽命短等缺陷。本發(fā)明根據(jù)錳、鉻各自的優(yōu)點(diǎn)及現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)提供了一種高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種具有較強(qiáng)耐磨性、韌性等優(yōu)點(diǎn)的高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法。為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO，按質(zhì)量配比其化學(xué)成分為:0.9-1.5% C,

　　11.0-14.0% Mn,0.6-1.2% Si,9.0-11.0% Cr, < 0.09% P, < 0.04% S，< 0.002% Re。本發(fā)明還提供了上述鑄鋼的生產(chǎn)方法，a.通過使用中頻電爐或電弧爐振動(dòng)鑄造+消失模的生產(chǎn)方法，將所需的元素Re、Mn、S1、C等按所述質(zhì)量配比熔合為合金金屬；b.通過熱處理工藝將合金加熱到奧氏體區(qū)保溫一定時(shí)間后，進(jìn)行快速冷卻即水韌處理，獲得奧氏體+Cr7C3碳化物的金相組織。其中，熱處理工藝的加熱溫度為1040-1080°C，冷卻方式是快速水冷。本發(fā)明的有益效果1、強(qiáng)度更高；2、韌性更好；3、耐磨性更高；4、適用范圍更廣，主要用于礦山機(jī)械、水泥機(jī)械、電力機(jī)械、化工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、水輪機(jī)、泥漿泵等的耐磨零部件。5、加工硬化所需施加的壓力或沖擊力更小，從而使其更易于加工硬化；6、本發(fā)明所生產(chǎn)的材料即保存了高錳鋼的優(yōu)點(diǎn)又有高鉻鑄鐵的耐磨性，是將兩種材料合二為一，使用中發(fā)揮高錳鋼的強(qiáng)韌性和高鉻鑄鐵優(yōu)良的耐磨性。7、本發(fā)明的鋼變形能力強(qiáng)、不斷裂、耐磨性高于高錳鋼，強(qiáng)韌性高于高鉻鑄鐵，適用于代替高錳鋼使用時(shí)起不到 硬化的工況和高鉻鑄鐵使用中出現(xiàn)斷裂的工況耐磨件。

　　具體實(shí)施例方式本發(fā)明高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO，按質(zhì)量配比其化學(xué)成分為:0.9_1.5% C，

　　11.0-14.0% Mn,0.6-1.2% Si,9.0-11.0% Cr, < 0.09% P, < 0.04% S，< 0.002% Re。其中，鉻元素作用:提高淬透性、耐蝕性，并能形成碳化物強(qiáng)化相Cr7C3, Cr7C3的硬度在1300-1800Hv之間，具有很好的抗磨作用。錳元素作用:擴(kuò)大奧氏體相區(qū)提高淬透性降低Ms點(diǎn)，在錳鋼中，促進(jìn)碳化物形成，并獲得奧氏體基體，是穩(wěn)定奧氏體的主要元素，高錳鋼的主要作用是獲得奧氏體組織，以保證鋼的力學(xué)性能，特別得到高的韌性，在14%以內(nèi)時(shí)，隨著錳含量的增加，高錳鋼的強(qiáng)度、塑性及沖擊韌度均提高，錳含量的增加使高錳鋼的低溫沖擊韌度提高得更快，但高錳不利于加工硬化。Si元素作用:提高彈性極限、強(qiáng)烈提高鋼的變形抗力及沖擊疲勞強(qiáng)度，減輕低溫回火脆性，當(dāng)硅含量< 0.4時(shí)鋼中易出現(xiàn)氧化性空洞和疏松，因此硅還可以起到脫氧的作用。本發(fā)明鑄鋼的生產(chǎn)方法為:a.通過使用中頻電爐或電弧爐振動(dòng)鑄造+消失模的生產(chǎn)方法，將所需的元素按質(zhì)量配比 0.9-1.5% C，IL 0-14.0%Μη,0.6-1.2% Si, 9.0-11.0%Cr, < 0.09% P,< 0.04% S, < 0.002% Re熔合為合金金屬；b.通過熱處理工藝將合金加熱到奧氏體區(qū)保溫(加熱溫度為1040-1080°C ) 一定時(shí)間后，進(jìn)行快速冷卻(冷卻方式是快速水冷)，獲得奧氏體+Cr7C3碳化物的金相組織。奧氏體組織具有很高的強(qiáng)韌性，當(dāng)受到強(qiáng)烈沖擊、壓力時(shí)產(chǎn)生加工硬化，從而起到耐磨損的作用，由于具有很高的強(qiáng)韌性不易出現(xiàn)脆性斷裂從而保證了使用的安全性，而Cr7C3的形成有利于促進(jìn)和加快奧氏體的加工硬化。本發(fā)明產(chǎn)品的力學(xué)性能如下表:

　　權(quán)利要求

　　1.高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法，其特征在于:按質(zhì)量配比其化學(xué)成分是 0.9-1.5% C，11.0-14.0 % Mn,0.6-1.2% Si,9.0-11.0% Cr, < 0.09% P, < 0.04% S，< 0.002% Re。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高錳高鉻合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法，其特征在于:該鑄鋼的生產(chǎn)方法是a.通過使用中頻電爐或電弧爐振動(dòng)鑄造+消失模的生產(chǎn)方法，將所需的元素Re、Mn、S1、C等按權(quán)利要求1的質(zhì)量配比熔合為合金金屬；b.通過熱處理工藝將合金加熱到奧氏體區(qū)保溫一定時(shí)間后，進(jìn)行快速冷卻即水韌處理，獲得奧氏體+Cr7C3碳化物的金相組織。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高錳高鉻 合金鑄鋼ZGMnl3CrlO及其生產(chǎn)方法，其特征在于:熱處理工藝的加熱溫度為1040-1080°C，冷卻方式是快速水冷。

　　全文摘要

　　本發(fā)明涉及高錳高鉻合金鑄鋼ZGMn13Cr10及其生產(chǎn)方法，屬于鑄鋼合金領(lǐng)域。其耐磨性強(qiáng)、韌性高，生產(chǎn)方法為中頻電爐或電弧爐振動(dòng)鑄造+消失模的生產(chǎn)方法+熱處理工藝。

　　文檔編號(hào)C22C38/38GK103114246SQ201110362699

　　公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日

　　發(fā)明者范黔偉 申請(qǐng)人:范黔偉