一种矿山专用低合金耐磨铲齿及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种矿山专用低合金耐磨铲齿及其制造方法，涉及耐磨材料技术领域，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.21～0.52％，Si：0.80～1.20％，Mn：1.12～1.65％，Cr：1.10～1.52％，Mo：0.25～0.35％，Ti：0.05～0.08％，V：0.10～0.12％，B：0.001％～0.005％，Re：0.11～0.23％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。本发明专利技术的铲齿机械性能好，具有高抗冲击力、耐磨性和高韧性，使用寿命长，且成本低廉，制造工艺简单，适合大批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种矿山专用低合金耐磨铲齿的制造方法
本专利技术涉及耐磨材料
，具体涉及一种矿山专用低合金耐磨铲齿的制造方法。
技术介绍
磨损是机械产品常见的失效形式，每年给社会带来巨大的经济损失。铲齿是挖掘机上的主要的磨耗件之一，消耗量很大，且每年有相当数量的铲齿需要进口。铲齿的实际工况条件非常恶劣，在接触物料时不仅受到磨损作用，还要承受一定的冲击载荷。传统铲齿材料为高锰钢(Mn13)，该钢的耐磨性是通过使用过程中的高冲击力作用下产生的加工硬化获得的，材料本身的耐磨性不理想，原材料和热处理成本比较高，熔炼工艺复杂；而且高锰钢的屈服强度较低，在冲击、挤压条件下易发生弯曲变形，导致脆性开裂，有时还会造成组合式铲齿拆卸困难。因此，研制出一种综合性能稳定、耐磨性能强的铲齿，具有重要意义。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对上述现有技术存在的不足，本专利技术提供一种矿山专用低合金耐磨铲齿的制造方法，该铲齿机械性能好，具有高抗冲击力、耐磨性和高韧性，使用寿命长，且成本低廉，制造工艺简单，适合大批量生产。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种矿山专用低合金耐磨铲齿，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.21～0.52％，Si：0.80～1.20％，Mn：1.12～1.65％，Cr：1.10～1.52％，Mo：0.25～0.35％，Ti：0.05～0.08％，V：0.10～0.12％，B：0.001～0.005％，RE：0.11～0.23％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。优选的，所述矿山专用低合金耐磨铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.38％，Si：1.00％，Mn：1.37％，Cr：1.32％，Mo：0.30％，Ti：0.06％，V：0.11％，B：0.003％，RE：0.16％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。优选的，所述矿山专用低合金耐磨铲齿的制造方法，包括以下步骤：(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，将原料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1650～1670℃，熔炼过程中取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在钢水出炉前3～5min，按每吨钢水0.2～0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨钢水加入0.6～0.8公斤纯铝进行终脱氧；(2)浇注：经铝终脱氧后即可出钢水，当温度为1560～1620℃时进行浇注，浇注时应控制一定速度以利于废气逸出，并应连续浇满，浇注成铲齿试块。(3)热处理：首先采用Rx3-45-9箱型电炉进行正火，温度为970～990℃，保温1～2h，空冷；随后采用Rx3-45-9箱型电炉进行淬火处理，温度900～930℃，淬火后保温2～4h，水冷；最后采用RJ2-55-6井式电炉进行回火，温度220～250℃，回火后保温2～4h，空冷。(4)从铲齿试块上切取试样，随后在磨床上磨削到表面达到光洁度要求。优选的，步骤(3)所述浇注速度初期和后期均为40～80kg/min，中期为100kg/min。(三)有益效果1、本专利技术提供了一种矿山专用低合金耐磨铲齿，主要以低碳钢为主，以Cr、Mo、Ti、V为主要合金元素，配以一定的热处理工艺，从而得到硬度和韧性配合良好的综合力学性能。2、本专利技术提供了一种矿山专用低合金耐磨铲齿，稀土元素(RE)的加入可净化钢液、细化晶粒和改善夹杂物形态、分布的作用；硼(B)的加入即可净化钢的晶界，又有弥散强化作用，可细化组织，显著提高铲齿的耐磨性能。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例矿山专用低合金耐磨铲齿，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.21％，Si：0.80％，Mn：1.12％，Cr：1.10％，Mo：0.25％，Ti：0.05％，V：0.10％，B：0.001％，RE：0.11％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。按照本实施例中各化学组分的重量百分比，制备方法包括以下步骤:(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，将原料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1650℃，熔炼过程中取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在钢水出炉前4min，按每吨钢水0.2公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨钢水加入0.6公斤纯铝进行终脱氧；(2)浇注：经铝终脱氧后即可出钢水，当温度为1560℃时进行浇注，浇注时应控制一定速度以利于废气逸出，并应连续浇满，浇注成铲齿试块。(3)热处理：首先采用Rx3-45-9箱型电炉进行正火，温度为970℃，保温1h，空冷；随后采用Rx3-45-9箱型电炉进行淬火处理，温度900℃，淬火后保温2h，水冷；最后采用RJ2-55-6井式电炉进行回火，温度230℃，回火后保温2h，空冷。(4)从铲齿试块上切取试样，随后在磨床上磨削到表面达到光洁度要求。实施例2：本实施例矿山专用低合金耐磨铲齿，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.38％，Si：1.00％，Mn：1.37％，Cr：1.32％，Mo：0.30％，Ti：0.06％，V：0.11％，B：0.003％，RE：0.16％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。按照本实施例中各化学组分的重量百分比，制备方法包括以下步骤:(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，将原料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1660℃，熔炼过程中取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在钢水出炉前4min，按每吨钢水0.25公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨钢水加入0.7公斤纯铝进行终脱氧；(2)浇注：经铝终脱氧后即可出钢水，当温度为1590℃时进行浇注，浇注时应控制一定速度以利于废气逸出，并应连续浇满，浇注成铲齿试块。(3)热处理：首先采用Rx3-45-9箱型电炉进行正火，温度为980℃，保温1.5h，空冷；随后采用Rx3-45-9箱型电炉进行淬火处理，温度920℃，淬火后保温3h，水冷；最后采用RJ2-55-6井式电炉进行回火，温度230℃，回火后保温3h，空冷。(4)从铲齿试块上切取试样，随后在磨床上磨削到表面达到光洁度要求。实施例3：本实施例矿山专用低合金耐磨铲齿，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.52％，Si：1.20％，Mn：1.65％，Cr：1.52％，Mo：0.35％，Ti：0.08％，V：0.12％，B：0.005％，RE：0.23％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。按照本实施例中各化学组分的重量百分比，制备方法包括以下步骤:(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，将原料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1670℃，熔炼过程中取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在钢水出炉前5min，按每吨钢水0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨钢水加入0.8公斤纯铝进行终脱氧；(2)浇注：经铝终脱氧后即可出钢水，当温度为1620℃时进行浇注，浇注本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿山专用低合金耐磨铲齿及其制造方法，其特征在于，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.21～0.52％，Si：0.80～1.20％，Mn：1.12～1.65％，Cr：1.10～1.52％，Mo：0.25～0.35％，Ti：0.05～0.08％，V：0.10～0.12％，B：0.001～0.005％，Re：0.11～0.23％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种矿山专用低合金耐磨铲齿的制造方法，其特征在于，该铲齿中各化学组分的重量百分比为：C：0.21～0.52％，Si：0.80～1.20％，Mn：1.12～1.65％，Cr：1.10～1.52％，Mo：0.25～0.35％，Ti：0.05～0.08％，V：0.10～0.12％，B：0.001～0.005％，RE：0.11～0.23％，S：≤0.04％，P：≤0.04％，余量为Fe；包括以下制备方法：(1)熔炼：按照上述各化学成分重量配比，将原料加入到中频感应电炉中进行熔炼，熔炼温度为1650～1670℃，熔炼过程中取样进行化学分析，控制各化学成分在规定范围内，在钢水出炉前3～5min，按每吨钢水0.2～0.3公斤加入锰铁和硅铁进行预脱氧，最后按每吨钢水加入0.6～0.8公斤纯铝进行终脱氧；(2)浇注：经铝终脱氧后即可出钢水，当温度为1560～1620℃时进行浇注，浇注时应控制一定速...

【专利技术属性】
技术研发人员：仰明，李和成，
申请(专利权)人：安徽省三方新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34