本发明专利技术提供了一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，由以下质量百分比的成分组成：C0.22％～0.28％，Si0.20％～0.40％，Mn1.20％～1.50％，Cr0.70％～0.95％，Ni0.80％～1.00％，Mo0.30～0.55％，Al0.03％～0.06％，V0.10％～0.15％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ce0.03％～0.04％，余量为Fe。本发明专利技术还提供了一种制备该铸钢的方法。本发明专利技术采煤机摇臂用合金调质铸钢的强硬度高，冲击韧性优良，碳当量较低，生产成本低，更能符合采煤机大型摇臂用钢的需要。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，由以下质量百分比的成分组成：C0.22％～0.28％，Si0.20％～0.40％，Mn1.20％～1.50％，Cr0.70％～0.95％，Ni0.80％～1.00％，Mo0.30～0.55％，Al0.03％～0.06％，V0.10％～0.15％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ce0.03％～0.04％，余量为Fe。本专利技术还提供了一种制备该铸钢的方法。本专利技术采煤机摇臂用合金调质铸钢的强硬度高，冲击韧性优良，碳当量较低，生产成本低，更能符合采煤机大型摇臂用钢的需要。【专利说明】
本专利技术属于铸钢材料
，具体涉及一种采煤机摇臂用合金调质铸钢及其制 备方法。
技术介绍
采煤机摇臂是采煤机截割煤炭的关键部件，其质量及可靠性直接决定整个机组的 工作效率。采煤机摇臂故障主要是摇臂壳体磨损、断裂、安装孔变形磨损及齿轮、轴承损坏。 摇臂体积大、重量重、强度及硬度低引起的故障是降低采煤机摇臂的可靠性的主要因素。部 分采煤机的摇臂平均30天要发生1次机械事故。如张集矿使用的某厂MG800/1880-WD采 煤机在半年时间内换了 7个摇臂。目前采煤机摇臂结构庞大而且比较重，结构的增大使摇 臂自身的重量增加，而摇臂重量的增加不仅使行走部承受更大的载荷，而且也严重影响整 机的稳定性。采煤机摇臂壳体选用强度高、硬度高的材料，可以通过减小摇臂外形尺寸和壳 体壁厚，减轻摇臂壳体自身重量，降低整机和行走部载荷，重点加强齿轮和轴承的强度，并 且提高摇臂壳体的耐磨性能，减少维修次数，提高采煤机的使用寿命。 采煤机摇臂必须经过铸造成形，不能通过控制冷却及常规热处理强化途径来实现 强韧化，对于铸钢通常要求保证较高强度时还需要优良的塑性韧性及焊接性能，这就要求 铸钢的含碳量低合金元素少，而低的含碳量及合金元素通常会导致铸钢的强度降低，而高 的含碳量和合金元素通常会导致铸钢的塑性韧性及焊接性能降低，这是铸钢成分设计及其 生产所克服的一个主要困难。 目前采煤机摇臂和牵引部壳体材料普遍采用的传统铸钢是ZG25Mn (合金成分 C0. 20 ?0· 30 %，SiO. 30 ?0· 45 %，Mnl. 10 ?1. 30 %，S 彡 0· 030 %，P 彡 0· 030 %，余 量为 Fe)、ZG25Mn2 (合金成分 C0. 20 ?0· 30 %，SiO. 30 ?0· 45 %，Mnl. 70 ?1. 90 %， S 彡 0· 030 %，Ρ 彡 0· 030 %，余量为 Fe)或 ZG25MnNi (合金成分 C0. 252 %，SiO. 92 %， Μη0· 872 %，S 彡 0· 050 %，P 彡 0· 050 %，Μ〇0· 152 %，NiO. 273 %，余量为 Fe)。此类铸钢的低 焊接裂纹敏感性指数（Pcm)低，焊接风险相对小，但其强度硬度低，HBW150?170,韧性和抗 冲击性较差，耐磨性较差，严重影响采煤机摇臂的使用寿命和可靠性。 中国专利CN102345072A公开了一种采煤机摇臂用高强度铸钢及其热处理工 艺，包括如下质量份的化学成分C0. 30?0· 37%，SiO. 45?0· 60%，Μη0· 90?1. 10%， Crl. 40 ?1. 60%，Nil. 40 ?1. 60%，Μ〇0· 20 ?0· 30%，Ρ 彡 0· 020%，S 彡 0· 020%，余量 为Fe。产品力学抗拉强度达到804?902MPa，同时耐磨性好，表面硬度达到ΗΒ260?285。 但是，该铸钢存在焊接性能极差的技术缺陷，并且其工艺控制过程复杂，生产成本高。 中国专利CN102517516A提供了一种高冲击功铸钢，其合金成分为：C0. 18? 0. 22%,SiO. 20 ?0. 50%,Mnl. 20 ?1. 50%,Cr0. 30 ?0. 60%,Ni0. 60 ?0. 90%,M〇0. 15 ? 0· 30%，V0. 05 ?0· 08%，TiO. 03 ?0· 05%，CeO. 01 ?0· 02%，余量为 Fe。特别适用于采 煤机械中刮板输送机上销排座关键部件上使用，具备高冲击功，其所述铸钢的所述铸钢抗 拉强度为930?1080MPa，屈服强度彡830MPa，延伸率彡9%，冲击功彡50J，硬度为292? 337HB。但是，该铸钢存在塑性低，焊接性能差的技术缺陷，并且其制备工艺复杂，生产成本 商。 近几年来，尚未发现兼备高强度、高硬度、良好的冲击韧性、塑性及焊接性能的高 强韧性铸钢应用在大型采煤机摇臂壳体上，而随着我国煤炭能源需求的快速发展，开发研 制大采高、高性能采煤机，并实现高产、高效、长时少人、短时无人的数字化、智能化采煤，对 这类高性能的铸钢摇臂需求用量越来越大。由于其综合性能要求较高，故目前国内尚没有 合适的替代铸钢材料，而引进国外同类性能的铸钢的价格十分昂贵。为此，自主研发一种采 煤机摇臂用合金调质铸钢是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种强硬度高、 冲击韧性优良、碳当量低、生产成本低的采煤机摇臂用合金调质铸钢。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种采煤机摇臂用合金调质铸 钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：C0. 22%?0. 28%，SiO. 20%?0.40%， Mnl. 20%?1. 50%，Cr0. 70%?0. 95%，NiO. 80%?1. 00%，M〇0. 30 ?0. 55%，A10. 03%? 0· 06%，V0. 10%?0· 15%，P 彡 0· 015%，S 彡 0· 010%，CeO. 03%?0· 04%，余量为 Fe。 上述的一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分 组成：C0. 26%，SiO. 38%，S0. 005%，P0. 011%，Mnl. 50%，CrO. 72%，NiO. 95%，Μ〇0· 55%， Α10· 04%，V0. 11%，CeO. 040%，余量为 Fe。 toon] 上述的一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分 组成：C0. 22%，SiO. 40%，S0. 005%，P0. 012%，Mnl. 35%，CrO. 80%，NiO. 80%，Μ〇0· 40%， Α10· 05%，V0. 10%，CeO. 038%，余量为 Fe。 上述的一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分 组成：C0. 25%，SiO. 20%，S0. 010%，P0. 010%，Mnl. 30%，CrO. 95%，Nil. 00%，Μ〇0· 30%， Α10· 06%，V0. 12%，CeO. 030%，余量为 Fe。 上述的一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分 组成：C0. 28%，SiO. 30%，S0. 003%，P0. 015%，Mnl. 20%，CrO. 70%，NiO. 92%，Μ〇0· 40%， Α10· 03%，V0. 15%，CeO. 032%，余本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采煤机摇臂用合金调质铸钢，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：C0.22％～0.28％，Si0.20％～0.40％，Mn1.20％～1.50％，Cr0.70％～0.95％，Ni0.80％～1.00％，Mo0.30～0.55％，Al0.03％～0.06％，V0.10％～0.15％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ce0.03％～0.04％，余量为Fe。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王维发，王培科，阎雪侠，王先龙，王星，
申请(专利权)人：西安煤矿机械有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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