一种低温工况耐磨斗齿的制备方法与流程

文档序号:20991320发布日期:2020-06-05 21:44阅读:206来源:国知局

本发明涉及斗齿技术领域,特别是一种低温工况耐磨斗齿的制备方法。



背景技术:

挖掘机斗齿是挖掘机上的重要易耗部件,类似于人的牙齿,是由齿座和齿尖组成的组合斗齿,二者靠销轴连接;目前我国有数万台挖掘机在服役,其中斗齿的作业对象主要是矿石、岩石或沙土等,工况条件十分恶劣,挖掘作业时不仅受到滑动磨损的作用而且还经受一定的冲击载荷,因此大大缩短了斗齿的使用寿命,成为消耗最大的易损件。

每年我国消耗各类抗磨材料3000多万吨,而斗齿是抗磨材料之一,约占总量5%左右,每年的消耗量在百万吨之上;目前发现在低温环境下,普通耐磨材料的冲击韧性会突然降低,造成意外断裂破坏,斗齿的各项性能有所下降,从而影响使用寿命,而目前斗齿的制造工艺复杂,程序繁琐,生产企业产能被极大的限制。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明提供一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,工艺简单、生产效率高,使产品达到具有抗低温,同时减少磨损的耐磨斗齿。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,包括以下步骤,

s1、中频炉内钢液为炉的一半容积时,加入钼铁和铬铁;

s2、钢液熔炼清渣后,加入适当硅铁、锰铁预脱氧,再次出渣,获得钢水;

s3、取样化验检测钢水成分达到目标值,加入铝丝脱氧,保持6分钟后降低电流,静置后扒渣出炉,其中,所述目标值为测钢水成分中:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。

s4、钢水倒入中转包,并随流加入0.3%钇基重稀土硅铁和0.05%硼铁合金;

s5、在中转包内按钢水质量的0.25%加入硅钙脱氧剂,出炉扒渣,盖保温棉开始浇注,初始浇注温度1580℃,后期浇注温度不得低于1530℃。得到的铸件在进行适当的热处理,回火再进行冷却,获得合金材料。

本发明进一步:所述静置后扒渣出炉的步骤,包括:静置3-8分钟,炉内钢水温度达到1640-1660℃后,扒渣出炉。

本发明进一步:在中转包内按钢水重量的0.26%加入硅钙脱氧剂。

本发明进一步:所述合金材料冷却池水温小于30℃。

本发明进一步:回火温度:230-250℃。

本发明进一步:所述合金材料的组分包括:碳、硅、锰、铬、铝、磷、钼、镍、铼以及铁。

本发明进一步:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。

本发明具有有益效果为:

通过加入钇基重稀土以及铼稀土元素,促进铸态下初生奥氏体和共晶体中的奥氏体向马氏体的转变,使硬度和冲击韧性比铸态下都有大的提高;采用硅钙脱氧剂进行脱氧,深层净化钢水。熔炼过程中加入锰和硼元素,改善性能,细化组织,耐磨性提高。

具体实施方式

实施例一、

一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,包括以下步骤,

s1、中频炉内钢液为炉的一半容积时,加入钼铁和铬铁;

s2、钢液熔炼清渣后,加入适当硅铁、锰铁预脱氧,再次出渣,获得钢水;

s3、取样化验检测钢水成分达到目标值,加入铝丝脱氧,保持6分钟后降低电流,静置后扒渣出炉,其中,所述目标值为测钢水成分中:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。

s4、钢水倒入中转包,在中转包内按钢水重量的0.26%加入硅钙脱氧剂,并随流加入0.3%钇基重稀土硅铁和0.05%硼铁合金;

s5、在中转包内按钢水质量的0.25%加入硅钙脱氧剂,出炉扒渣,盖保温棉开始浇注,初始浇注温度1580℃,后期浇注温度不得低于1530℃,得到的铸件在进行适当的热处理,回火再进行冷却,回火温度:230-250℃,冷却池水温小于30℃,获得合金材料。

所述静置后扒渣出炉的步骤,包括:静置3-8分钟,炉内钢水温度达到1640-1660℃后,扒渣出炉。

通过加入钇基重稀土以及铼稀土元素,促进铸态下初生奥氏体和共晶体中的奥氏体向马氏体的转变,使硬度和冲击韧性比铸态下都有大的提高;采用硅钙脱氧剂进行脱氧,深层净化钢水。熔炼过程中加入锰和硼元素,改善性能,细化组织,耐磨性提高,采用网带炉进行等温淬火,实现淬火、回火一体化。

实施例二、

一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,包括以下步骤,

s1、中频炉内钢液为炉的一半容积时,加入钼铁和铬铁;

s2、钢液熔炼清渣后,加入适当硅铁、锰铁预脱氧,再次出渣,获得钢水;

s3、取样化验检测钢水成分达到目标值,加入铝丝脱氧,铝丝的加入量为每炉1.2kg,保持6分钟后降低电流,静置后扒渣出炉,其中,所述目标值为测钢水成分中:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。

s4、钢水倒入中转包,在中转包内按钢水重量的0.26%加入硅钙脱氧剂,并随流加入0.3%钇基重稀土;

s5、在中转包内按钢水质量的0.25%加入硅钙脱氧剂,出炉扒渣,盖保温棉开始浇注,初始浇注温度1580℃,后期浇注温度不得低于1530℃,回火再进行冷却,回火温度:230℃,冷却池水温25℃,获得合金材料。

所述静置后扒渣出炉的步骤,包括:静置8分钟,炉内钢水温度达到1650℃后,扒渣出炉。

实施例三、

所述合金材料的组分包括:碳、硅、锰、铬、铝、磷、钼、镍、铼以及铁。碳为0.25%,硅为1.6%,锰为1.3%,铬为1.8%,磷为0.025%,铝为0.05%,钼为0.25%,镍为0.3%,铼为0.05%,其余为铁。

实施例四、

所述合金材料的组分包括:碳、硅、锰、铬、铝、磷、钼、镍、硼、铼以及铁。碳为0.22%,硅为1.4%,锰为1.6%,铬为1.6%,磷为0.02%,铝为0.04%,钼为0.15%,镍为0.25%,硼为0.006%,铼为0.03%,其余为铁。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思,而非对本发明权利保护的限定,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应落入本发明的保护范围。



技术特征:

1.一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,

s1、中频炉内钢液为炉的一半容积时,加入钼铁和铬铁;

s2、钢液熔炼清渣后,加入适当硅铁、锰铁预脱氧,再次出渣,获得钢水;

s3、取样化验检测钢水成分达到目标值,加入铝丝脱氧,保持6分钟后降低电流,静置后扒渣出炉,其中,所述目标值为测钢水成分中:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。

s4、钢水倒入中转包,并随流加入0.3%钇基重稀土硅铁和0.05%硼铁合金;

s5、在中转包内按钢水质量的0.25%加入硅钙脱氧剂,出炉扒渣,盖保温棉开始浇注,初始浇注温度1580℃,后期浇注温度不得低于1530℃,得到的铸件在进行适当的热处理,回火再进行冷却,获得合金材料。

2.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:所述静置后扒渣出炉的步骤,包括:静置3-8分钟,炉内钢水温度达到1640-1660℃后,扒渣出炉。

3.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:在中转包内按钢水重量的0.26%加入硅钙脱氧剂。

4.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:所述合金材料冷却池水温小于30℃。

5.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:回火温度:230-250℃。

6.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:所述合金材料的组分包括:碳、硅、锰、铬、铝、磷、钼、镍、铼以及铁。

7.根据权利要求1所述的一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其特征在于:所述组分的质量百分比如下:碳为0.22-0.26%,硅为1.4-1.8%,锰为1.2-1.6%,铬为1.6-2.0%,磷≤0.025%,铝≤0.05%,钼为0.15-0.25%,镍≤0.3%,铼为0.03-0.06%,其余的都是铁元素。


技术总结
本发明公开了一种低温工况耐磨斗齿的制备方法,其技术方案:中频炉内钢液为炉的一半容积时,加入钼铁和铬铁,钢液熔炼清渣后,加入适当硅铁、锰铁预脱氧,再次出渣,获得钢水,取样化验检测钢水成分达到目标值,加入铝丝脱氧,保持6分钟后降低电流,静置后扒渣出炉,钢水倒入中转包,在中转包内按钢水质量的0.25%加入硅钙脱氧剂,出炉扒渣,盖保温棉开始浇注,初始浇注温度1580℃,后期浇注温度不得低于1530℃,回火再进行冷却,获得合金材料。本发明具有工艺简单、生产效率高,使产品达到具有抗低温,同时减少磨损的耐磨斗齿的优点。

技术研发人员:李荣川
受保护的技术使用者:杭州冠南耐磨材料有限公司
技术研发日:2020.02.24
技术公布日:2020.06.05
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