一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段及其热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段及其热处理方法，磨段的化学成分按质量百分比包括：C：2.2

【技术实现步骤摘要】
一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段及其热处理方法


[0001]本专利技术涉及耐磨材料
，尤其涉及一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段及其热处理方法。

技术介绍

[0002]磨段作为一种研磨体，被广泛应用于矿山、火电、水泥及冶金等工业基础行业，市场年需求量较大。低铬铸铁是一种价廉的耐磨材料，可以被用于制作磨段，但是目前市场上的磨段质量欠佳，在使用过程中容易出现破碎、变形的现象，不仅使工作效率降低，而且还造成了大量的能源和材料的消耗。因此，提高磨段的综合性能，减少磨损，延长其使用寿命是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段及其热处理方法，所述热处理方法简单，得到的磨段硬度高，冲击韧性好，耐磨性能优异，使用寿命长。
[0004]本专利技术提出的一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：2.2
‑
3.4％、Si：0.5
‑
1.1％、Cr：1.5
‑
2.9％、Mn：0.7
‑
1.4％、Cu：0.45
‑
0.55％、B：0.01
‑
0.1％、Y：0.1
‑
0.3％、Nb：0.05
‑
0.12％、Ti：0.04
‑
0.07％、Mo：0.28
‑
0.37％、V：0.18
‑
0.23％、W：0.01
‑
0.05％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。
[0005]优选地，其化学成分中，C、Cr的质量百分比满足以下关系式：C/Cr＝1.4
‑
1.7。
[0006]优选地，其化学成分中，Mo、Cr、Mn的质量百分比满足以下关系式：2
×
Mo+Cr+Mn＝3.3
‑
4.2％。
[0007]优选地，所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：2.4％、Si：0.7％、Cr：1.6％、Mn：1.3％、Cu：0.53％、B：0.03％、Y：0.22％、Nb：0.09％、Ti：0.046％、Mo：0.32％、V：0.21％、W：0.025％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。
[0008]优选地，所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.1％、Si：1％、Cr：1.85％、Mn：0.98％、Cu：0.46％、B：0.07％、Y：0.12％、Nb：0.06％、Ti：0.062％、Mo：0.35％、V：0.19％、W：0.03％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。
[0009]本专利技术还提出的一种所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段的热处理方法，包括以下步骤：加热至940
‑
965℃保温30
‑
60min，空冷，然后再加热至170
‑
200℃保温20
‑
60min，再加热至220
‑
235℃，保温30
‑
60min，再加热至T℃保温60
‑
120min，空冷；其中，T＝T1+1500
×
W
C
‑
1100
×
W
Si
，W
C
、W
Si
分别为C、Si的质量百分比，T1＝238
‑
255。
[0010]本专利技术所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分中，加入了Mo、Cr和Mn，并控制Mo、Cr、Mn的质量百分比满足关系式2
×
Mo+Cr+Mn＝3.3
‑
4.2％，降低了回火脆性，提高了冲击韧性；加入了W、V和Ti，并具体控制了三者的含量，使其发挥协同作用，使高温奥氏体向更细的组织结构转变，提高耐磨性，同时加入了适量的Y、Nb和B，改善了磨段的组织和形貌，
进一步使硬度和韧性进行了统一；随着含碳量的增高，铸铁的硬度升高，冲击韧性下降，随着回火温度的升高，硬度降低，冲击韧性提高，本专利技术中，在热处理过程中，采用了阶梯升温的方式，并具体控制了最终回火的温度，使其满足关系式T＝T1+1500
×
W
C
‑
1100
×
W
Si
，W
C
、W
Si
分别为C、Si的质量百分比，T1＝238
‑
255，使所得磨段能够获得良好的韧性与硬度的结合。
[0011]本专利技术所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，通过化学成分的优化，并将其进行了特殊的热处理过程，在热处理过程中，采用了阶梯升温的方式，并控制了热处理过程的温度和时间，细化了铸铁的基体组织和碳化物，使得到的磨段达到了硬度和韧性的良好配合，冲击韧性好，硬度高，耐磨损，使用寿命长。
具体实施方式
[0012]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0013]实施例1
[0014]本专利技术提出的一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：3.4％、Si：0.5％、Cr：2％、Mn：0.7％、Cu：0.5％、B：0.07％、Y：0.1％、Nb：0.08％、Ti：0.04％、Mo：0.3％、V：0.18％、W：0.03％、P：0.04％、S：0.05％，余量为Fe。
[0015]本专利技术还提出的一种所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段的热处理方法，包括以下步骤：加热至940℃保温60min，空冷，然后再加热至170℃保温60min，再加热至220℃，保温60min，再加热至T℃保温60min，空冷；其中，T＝T1+1500
×
W
C
‑
1100
×
W
Si
，W
C
、W
Si
分别为C、Si的质量百分比，T＝T1+1500
×
3.4％
‑
1100
×
0.5％＝T1+1500
×
0.034
‑
1100
×
0.005＝T1+51
‑
5.5＝T1+45.5，T1＝238.5，T＝284。
[0016]实施例2
[0017]本专利技术提出的一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其化学成分按质量百分比包括：C：2.2％、Si：1.1％、Cr：1.5％、Mn：1.4％、Cu：0.45％、B：0.1％、Y：0.17％、Nb：0.12％、Ti：0.07％、Mo：0.37％、V：0.23％、W：0.05％、P：0.03％、S：0.03％，余量为Fe。
[0018]本专利技术还提出的一种所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段的热处理方法，包括以下步骤：加热至965℃保温30min，空冷，然后再加热至200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其特征在于，其化学成分按质量百分比包括：C：2.2
‑
3.4％、Si：0.5
‑
1.1％、Cr：1.5
‑
2.9％、Mn：0.7
‑
1.4％、Cu：0.45
‑
0.55％、B：0.01
‑
0.1％、Y：0.1
‑
0.3％、Nb：0.05
‑
0.12％、Ti：0.04
‑
0.07％、Mo：0.28
‑
0.37％、V：0.18
‑
0.23％、W：0.01
‑
0.05％、P＜0.1％、S＜0.1％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其特征在于，其化学成分中，C、Cr的质量百分比满足以下关系式：C/Cr＝1.4
‑
1.7。3.根据权利要求1或2所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其特征在于，其化学成分中，Mo、Cr、Mn的质量百分比满足以下关系式：2
×
Mo+Cr+Mn＝3.3
‑
4.2％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述含硼和稀土的低铬铸铁磨段，其特征在于，其化学成分按质量百分比包括：C：2.4％、Si：0.7％、Cr：1.6％、Mn：1.3％、Cu：0.53％、B：0.03％、Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿光，桂劲松，程琦，戴靖，方剑锋，
申请(专利权)人：宁国市华丰耐磨材料有限公司，
类型：发明
国别省市：