專利名稱：錳鎢鈦耐磨鑄鋼的制作方法
技術領域：
本發明屬于鑄鋼合金中的鑄造耐磨鋼，適用于中等應力磨料磨損條件下工作的機械構件，如中小型球磨機(直徑3米以下)的襯板、Φ800×600錘式破碎機的錘頭、擺式磨粉機的磨輥及磨環等。
目前本領域主要使用鑄造高錳鋼、鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼、鉻鎳鉬耐磨鑄鋼。
高錳鋼的主要成分(重量百分數)為碳0.9～1.5％，錳11～14％。這類鋼是目前使用量最大的耐磨鋼。其缺點是沖擊硬化的特性難以發揮，在中等沖擊載荷下耐磨性差。
鉻錳硅鉬耐磨鑄鋼的主要成分(重量百分數)為碳0.3～0.6％，鉻1～3％，錳1～2％，硅1.2～1.6％，鉬0.3～0.5％。這類鋼是八十年代以來研制的新鋼種，其耐磨性可達到高錳鋼的1.5倍。缺點是熱處理工藝復雜，機械性能不穩定，制作截面尺寸較大的鑄件往往不耐磨或發生斷裂。
鉻鎳鉬耐磨鑄鋼的主要成分(重量百分數)為碳0.3～0.6％，鉻4～6％，鎳0.3～1.0％，鉬0％3～1.0％。這類鋼也是八十年代以來研制的新型耐磨鑄鋼，其耐磨性可達到高錳鋼的1.5～2倍。缺點是生產成本高。
本發明的目的在于提供一種不僅耐磨性高，并且淬透性高、機械性能穩定、生產成本低，可在中等沖擊載荷下使用的耐磨鑄鋼。
本發明上述目的的達到，采用的技術方案是以錳和鎢為耐磨鑄鋼的主加元素，以Ti為耐磨鑄鋼的輔加元素，得到錳鎢鈦耐磨鑄鋼。其化學成分(重量百分數)為碳0.3～0.6％，錳3～4％，鎢1～3％，鈦0.06～0.15％，硅≤1.0％，磷≤0.06％，硫≤0.06％，其余為鐵。
本發明的耐磨鑄鋼主要成分范圍的限定理由說明如下碳0.3～0.6％碳的主要作用是固溶于馬氏體中從而使鋼具有高硬度。碳低于0.3％，鋼的硬度降低，耐磨性隨之降低。碳高于0.6％，鋼的韌性降低，使構件承受中等沖擊載荷時會發生斷裂。
錳3～4％錳的主要作用是提高耐磨鋼的淬透性。錳氏于3％，淬透性降低，大截面構件的硬度隨之降低，耐磨性變差；錳高于4％，耐磨鋼的韌性嚴重下降。
鎢1～3％鎢的主要作用有兩個方面，一是與錳配合提高淬透性；二是提高熱硬性，使構件表面因摩擦而溫度升高時仍有高硬度，從而提高耐磨性。鎢低于1％，上述作用不明顯；鎢高于3％，提高淬透性的作用已不明顯，并使生產成本提高。
鈦0.06～0.15％鈦的主要作用是細化晶粒，從而提高韌性。鈦的含量低于0.06％，細化晶柱的作用不明顯，高于0.15％，使生產成本增加。
硅、磷、硫是本發明耐磨鑄鋼中的雜質元素，其含量分別限制在1.0％、0.6％、0.6％以下。
由以上主要元素配制成的本發明錳鎢鈦耐磨鑄鋼，硬度大于55HRC，沖擊韌性為12～20J/cm2，空氣中淬透直徑大于200mm，耐磨性達到高錳鋼的2～3倍，生產成本僅比高錳鋼高20％。
實施例實施例1采用已有的煉鋼及鑄造技術，控制本發明的化學成分(重量百分數)為C0.3～0.5％,Mn3.0～3.5％,W1～2％,Ti0.06～0.15％,Si≤1.0％,P≤0.06％,S≤0.06％，其余為Fe。
實施例2采用已有的煉鋼及鑄造技術，控制本發明的化學成分(重量百分數)為C0.4～0.6％,Mn3.0～4.0％,W1.5～2.0％,Ti0.06～0.15％,Si≤1.05,P≤0.06％,S≤0.06％，基余為Fe。
使用本發明錳鎢鈦耐磨鑄鋼制造的Φ2700球磨機襯板、Φ800×600錘式破碎機錘頭、4R型擺式磨粉機磨輥及磨環已分別在礦山、水泥廠、石粉廠使用，使用壽命達到ZGMn13的2～3倍。
權利要求
1．一種以碳、錳、鎢、鈦為主要元素的耐磨鑄鋼，屬于鑄鋼合金，其特征在于化學成分(重量百分數)為C0.3～0.6％，錳3～4，鎢1～3％,Ti0.06～0.15％,Si≤1.0％,P≤0.06％；S≤0.06％，其余為Fe。
2．根據權利要求1所述的耐磨鑄鋼，其特征在于化學成分(重量百分數)為C0.3～0.5％,Mn3.0～3.5％,W1～2％,Ti0.06～0.15％,Si≤1.0％,P≤0.06％,S≤0.06％，其余為Fe。
3．根據權利要求1所述的耐磨鑄鋼，其特征在于化學成分(重量百分數)為C0.04～0.6％,Mn3.0～0.4％,W1.5～3.0％,Ti0.06～0.15％,Si≤1.0％,P≤0.06％,S≤0.06％，其余為Fe。
全文摘要
本發明屬于鑄鋼合金,適用于中等應力磨料磨損條件下工作的擺式磨粉機的磨輥及磨環、3米以下直徑的球磨機襯板、0.8米以下直徑的錘式破碎機錘頭等機構構件。其特征在于化學成分(重量百分數)為:C0.3～0.6%,Mn3～4%,鎢1～3%,Ti0.06～0.15%,Si≤1.0%,P≤0.06%,S≤0.06%,其余為Fe。該耐磨鑄鋼壽命長、成本低、淬透性高、機械性能穩定。
文檔編號C22C38/14GK1230601SQ98106808
公開日1999年10月6日 申請日期1998年4月2日 優先權日1998年4月2日
發明者任立軍, 胡昭如, 劉舜堯, 陳學耀 申請人:中南工業大學