專利名稱：一種無鉻高硼耐磨合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵耐磨材料領(lǐng)域，特別是一種無鉻高硼耐磨合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
鉻系白ロ鑄鐵，是應(yīng)用最為成熟的鋼鐵耐磨材料之一。然而，近年來，由于資源匱乏，價格飛漲，含鉻耐磨合金的應(yīng)用越來越受到限制。硼作為地殼中富有元素，以硼代鉻，具
有重要意義。 上世紀(jì)90年代初，澳大利亞Queensland大學(xué)材料系的研究人員在高鉻合金的基礎(chǔ)上，添加部分硼，開發(fā)了鐵鉻硼合金。隨后，ー些研究者基于鉻系合金，開發(fā)了含硼鉻系耐磨合金，例舉如下
中國發(fā)明專利ZL200410089538. O公開了ー種高硼鑄造鐵基耐磨合金，其主要化學(xué)成分是(重量％) :0· 15 O. 70C，0. 3 I. 9Β，0· 3 O. 8Cr，0. 4 O. 8Si，0. 6 I. 3Μη，0· 05 O. 20Ce，O. 02 O. IOLa, O. 005 O. 018Ca, O. 04 O. 18K, O. 08 O. 25A1，S〈0. 04，Ρ〈0· 04，
其余為Fe。該合金中含有Cr、Ce、La等，生產(chǎn)成本較高。中國發(fā)明專利ZL200610105251. I公開了ー種高硼耐磨鑄鋼及其制備方法，其化學(xué)成分重量百分比為c 0. 10% O. 50 % ；B 0. 8% 5. O % ；Cu :0. 3% O. 6% ；Mn O. 8% 2. 0% ；Cr 1. 0% 2. 5% ；Si<l. 5% ；Ti ；0. 08% O. 20% ；Ce :0. 04% O. 12% ；Mg O. 02% O. 18% ；N 0. 06% O. 18% ；S<0. 05% ;Ρ〈0· 05% ;余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)。這種高硼鑄鋼具有較好的力學(xué)性能，但鉻依然是其中不可缺的合金元素，成本高。中國發(fā)明專利申請公開說明書200810049365.8公開了ー種高碳高硼耐磨合金及其制備方法，其公開的合金成分為C :1. O I. 8%，B :3. 8 6. 5%，Mo :0. 3 O. 8%，Ni O. 3 I. O %，Cr 0. 3 2. 0%, Mn 0. 5 I. 0%, Si 0. 5 I. 0%, S〈0. 05%, Ρ〈0· 05%,余量為鐵。該種合金依然使用較多的Cr、Ni、Mo合金元素。中國發(fā)明專利ZL200810104992. 7公開了高硼低碳耐磨鑄鋼及其熱處理方法，其公開的合金成分重量百分比為0· 15 O. 30C，1·5 2·5Β，2. 6 3. OSi，I. 4 I. 8Cr，O. 5 O. 8Μη，0· 05 O. 12Ce，0. 03 O. 15V, O. 03 O. 15Ti，P〈0. 05，S〈0. 05，余量為 Fe。仍加入大量的Cr以及V、Ti等元素?？梢?，目前含硼耐磨合金實際上均是在鉻系合金基礎(chǔ)上發(fā)展而來，均含有較多的鉻、鎳、鑰、釩等合金元素，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無鉻高硼耐磨合金及其制備方法。該合金以硼代鉻，且能夠通過控制硼碳和稀土變質(zhì)處理，有效調(diào)節(jié)性能，能夠使合金同時保持很高的硬度和韌性，以滿足不同エ況條件的性能要求，其生產(chǎn)エ藝簡單，成本低廉。本發(fā)明的技術(shù)方案是無鉻高硼耐磨合金的化學(xué)成分重量百分比為C O. 53 O. 68%, B I. O 4. 5%, Si O. 75 I. 0%, Mn O. 45 I. 0%, Ce O. 01 O. 20%, S O. 03 O. 06%，P O. 05 O. 08%，其余為Fe以及不可避免的微量雜質(zhì)，硬度為45HRC 58HRC，沖擊韌性為20J IOJ0其制備エ藝如下
(1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑等爐料按上述合金 成分及各元素的收得率進(jìn)行配料；
(2)熔煉鋼液前先將硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為Imm 5_的顆粒并完全烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的澆包底部，鈰鐵顆粒先不放入澆包中；
(3)廢鋼、生鐵、硅鐵、錳鐵、增碳劑等爐料烘干后，先將稱量好的廢鋼、生鐵與增碳劑加入感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔化，熔清后插鋁脫氧，然后依次加入錳鐵、硅鐵，熔煉合金液；將熔清脫氧后的合金液升至1530°C 1560°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1530°C 1560°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化(合金液在燒包內(nèi)先后與硼鐵及鋪鐵顆粒反應(yīng))，反應(yīng)完畢后，金屬液在燒包中靜置2 5min后加入除渣劑除渣，待溫度降至1400°C 1430°C，澆入鑄型，凝固冷卻后即得到合金鋼； (4)將步驟(4)中得到的合金鋼在溫度為900°C 1050°C條件下奧氏體化后，出爐后投入淬火油槽中油淬，油淬后的エ件，在250°C 350°C進(jìn)行去應(yīng)カ退火處理，最終得到無鉻高硼耐磨合金。所述增碳劑為含碳量80wt%的石墨增碳劑顆粒。所述除渣劑為珍珠巖顆粒，加入量根據(jù)具體熔煉時的渣量調(diào)節(jié)。所述淬火采用的油為常規(guī)淬火用油。所述奧氏體化保溫時間按公式(2. O 2. 5) X δ +10分鐘進(jìn)行控制，其中δ為エ件厚度，單位為mm。所述去應(yīng)力退火保溫時間按公式(I. 5 2. O) X δ +30分鐘進(jìn)行控制，其中δ為エ件厚度，單位為mm。本發(fā)明的無鉻高硼耐磨合金各元素收得率碳的收得率按90%計算，硼的收得率按70%計算，Si收得率按95%計算，Mn收得率按90%計算，鈰的收得率50%，硫和磷在本發(fā)明中屬于有害元素，不限定收得率。本發(fā)明公開的合金成分中不含鉻，通過改變合金中硼、碳含量及硼碳比，可以實現(xiàn)合金硬度在45HRC 65HRC之間和沖擊韌性在20J 4J之間范圍調(diào)節(jié)，以滿足不同エ況條件的要求。本發(fā)明確定的合金成分及生產(chǎn)エ藝的原理如下
硼硼儲量豐富，價格低廉。硼在鐵中的溶解度很小，加入鐵中的硼大部分以硼化物或含硼碳化物的形式存在。硼與鐵生成的FeB(HV1800-2000)、Fe2B(HV 1400-1500)、Fe3(C，B)(HV1100 1400)、Fe23(C，B)6 (HV1000 1300)的硬度遠(yuǎn)高于 Fe3C (HV800-900)，與鉻的碳化物Cr7C3(HV1300-1500)相當(dāng)，合金中添加硼，可明顯提高合金的硬度和耐磨性。硼化物和含硼碳化物的量與硼的含量有直接的關(guān)系，通過控制硼含量，可以控制硬質(zhì)相的量，從而控制合金的硬度。根據(jù)不同的エ況條件的要求，B含量可以選擇在1.0 4. 5%之間。碳碳主要決定碳化物的數(shù)量、基體組織的類型及合金的韌性。碳含量高,經(jīng)過淬火后，基體會獲得高硬度的馬氏體，但韌性較低。碳含量低，合金組織中將有較多的鐵素體、奧氏體等韌性相，能提高合金韌性。根據(jù)耐磨材料的エ況條件，碳含量選擇在O. 53 O. 68%，通過控制硼碳比，可以使合金的硬度在45HRC 58HRC之間、沖擊韌性在20J IOJ之間大范圍可調(diào)。錳促進(jìn)奧氏體形成，錳含量過高，會導(dǎo)致淬火組織中殘留奧氏體增多；過量的錳溶于碳化物中使碳化物變得更脆，易產(chǎn)生裂紋。因此錳在本合金中的含量應(yīng)受到限制，控制在 O. 45 I. 0%。硅硅在熔煉時能起到一定的脫氧作用，改善合金的凝固特性，另外，可以增加基體的強(qiáng)度。但硅含量過高，合金的韌性大大降低，因此硅控制在O. 75 I. 0%。鋪鋪能脫氧，同時改善碳化物的分布形態(tài),提高合金性能,但鋪價格較高,添加過多對材料硬度有不利影響，其含量控制在O. 01 O. 2%。硫和磷硫磷降低機(jī)械性，在鋳造和熱處理過程中促進(jìn)裂紋的形成，因此硫磷含量嚴(yán)格控制，硫控制在O. 03 O. 06%，磷控制在O. 05 O. 08%。 硼和鈰性質(zhì)活潑，易于氧化。直接加入電爐中熔煉，收得率低且不穩(wěn)定。按照本發(fā)明提出的エ藝，能有效提高元素吸收率，控制合金成分，成功制備無鉻高硼耐磨合金。本發(fā)明提出的油淬和去應(yīng)カ退火處理，能在保證獲得高性能的前提下，減少應(yīng)力，防止開裂。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果
本發(fā)明提出的合金中不添加鉻、鑰等貴重元素，而以硼為主要合金元素，依靠硼在鋼中形成的高硬度的硼化物及含硼碳化物為耐磨骨架，獲得高耐磨性能。微量的鈰，改善硬質(zhì)相在基體中的分布形態(tài)，進(jìn)ー步提高了合金的性能。與傳統(tǒng)添加Cr、Ni、Mo等多種合金成分的合金鋼相比，韌性和硬度相當(dāng)，但是成本低廉，加工エ藝簡単。但硼和鈰都比較活潑，傳統(tǒng)的添加方法難以保證其有效吸收，加入量很難穩(wěn)定控制。本專利提出的硼和鈰復(fù)合包內(nèi)添加エ藝，能保證硼的吸收率穩(wěn)定在80%左右、鈰的吸收率穩(wěn)定在50%左右，獲得的耐磨合金，具有成本低廉、性能優(yōu)良的特點，可用于制造冶金、礦山、電力、機(jī)械等行業(yè)廣泛應(yīng)用的磨球、錘頭、泵殼等耐磨件，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述，但本發(fā)明不限于以下所述范圍。實施例I :
本實施例中的無鉻高硼耐磨合金，其化學(xué)成分為(重量百分比)為C O. 53%,B I. 3%, SiO. 75%,Mn O. 46%,Ce O. 05%,P O. 05%, S O. 04%，余量為鐵和雜質(zhì)，硬度在45HRC，沖擊韌性為12J。熔煉時，采用IOOkg中頻感應(yīng)電爐。配料時根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行。使用的原材料的成分(重量百分比)如下
硼鐵B 20%, Si O. 6%，P O. 03%, C O. 2%，S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
生鐵C 3. 8%, Si 2. 2%, Mn 2. 8%, P O. 06%, S O. 06%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
廢鋼C O. 2%，Si O. 2%，Mn O. 5%，P O. 08%, S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
錳鐵Mn 65%，C 2. 0%，P O. 06%, S O. 03%, Si 3. 4%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
硅鐵Si 75%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
增碳劑=C 80%，余量為灰分。兀素收得率碳的收得率按90%計算，硼的收得率按70%計算，Si收得率按95%計算，Mn收得率按90%計算，鈰的收得率50%，硫和磷在本發(fā)明中屬于有害元素，不限定收得率。本實施例的無鉻高硼耐磨合金的制備步驟如下
(1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑等爐料按上述合金成分進(jìn)行配料；配料時，根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行；
(2)硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為1_ 5_的顆粒并完全烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的燒包底部，鋪鐵顆粒先不放入燒包中；
(3)廢鋼、生鐵、硅鐵、錳鐵、增碳劑等爐料烘干后，先將稱量好的廢鋼、生鐵與增碳劑加入感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔化，熔清后插鋁脫氧，然后依次加入錳鐵、硅鐵，熔煉合金液；· (4)將熔清脫氧后的合金液升至1530°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1530°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化(合金液在燒包內(nèi)先后與硼鐵及鋪鐵顆粒反應(yīng))，反應(yīng)完畢后，金屬液在燒包中靜置5min后加入除渣劑珍珠巖顆粒除渣，待溫度降至1430°C，澆入鑄型。(5)合金完全凝固冷卻后，獲得壁厚30mm的エ件。エ件在熱處理爐中1000°C奧氏體化，奧氏體保溫時間70分鐘，然后油淬。最后將油淬后的エ件在300°C保溫90分鐘去應(yīng)力退火處理。エ件性能測試結(jié)果表明，硬度和沖擊韌性分別為45HRC和12J。實施例2:
本實施例中的無鉻高硼耐磨合金，其化學(xué)成分為(重量百分比)為C O. 66%, B 4.0%，Si O. 8%，Mn O. 7%，Ce O. 15%，P O. 06%, S O. 06%，余量為鐵和雜質(zhì)，硬度和沖擊韌性分別為58HRC 和 10J。熔煉時，采用IOOkg中頻感應(yīng)電爐。配料時根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行。使用的原材料的成分(重量百分比)如下
硼鐵B 22%，Si O. 4%，P O. 05%, C O. 2%，S O. 02%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
生鐵C 4%，Si 2. 2%，Mn 4%，P O. 06%, S O. 06%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
廢鋼C O. 3%，Si O. 2%，Mn O. 54%，P O. 08%, S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
錳鐵Mn 62%，C 2. 0%，P O. 06%, S O. 03%, Si 3. 4%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
娃鐵Si 72%,余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
增碳劑=C 80%,余量為灰分。兀素收得率碳的收得率按90%計算，硼的收得率按70%計算，Si收得率按95%計算，Mn收得率按90%計算，鈰的收得率50%，硫和磷在本發(fā)明中屬于有害元素，不限定收得率。本實施例的無鉻高硼耐磨合金的制備步驟如下
(1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑等爐料按上述合金成分進(jìn)行配料；配料時，根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行；
(2)硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為1_ 5_的顆粒并完全烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的燒包底部，鋪鐵顆粒先不放入燒包中；
(3)廢鋼、生鐵、硅鐵、錳鐵、增碳劑等爐料烘干后，先將稱量好的廢鋼、生鐵與增碳劑加入感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔化，熔清后插鋁脫氧，然后依次加入錳鐵、硅鐵，熔煉合金液；
(4)將熔清脫氧后的合金液升至1540°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1540°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化(合金液在燒包內(nèi)先后與硼鐵及鋪鐵顆粒反應(yīng))，反應(yīng)完畢后，金屬液在燒包中靜置3min后加入除渣劑珍珠巖顆粒除渣，待溫度降至1420°C，澆入鑄型。(5)合金完全凝固冷卻后，獲得壁厚50mm的エ件。エ件在熱處理爐中1050°C奧氏體化，奧氏體保溫時間110分鐘，然后油淬。最后將油淬后的エ件在350°C保溫120分鐘去應(yīng)カ退火處理。エ件性能測試結(jié)果表明，硬度和沖擊韌性分別為58HRC和10J。實施例3
本實施例中的無鉻高硼耐磨合金，其化學(xué)成分為(重量百分比)為c O. 68%，BI. 0%，Si1.0%，Mn O. 45%, Ce O. 01%, P O. 08%, S O. 05%，余量為鐵和雜質(zhì)，硬度和沖擊韌性分別為56HRC 和 10J。 熔煉時，采用IOOkg中頻感應(yīng)電爐。配料時根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行。使用的原材料的成分(重量百分比)如下
硼鐵B 18%，Si O. 4%，P O. 03%, C O. 2%，S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
生鐵C 3. 3%, Si 2. 2%, Mn 2. 8%, P O. 06%, S O. 06%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
廢鋼C O. 1%，Si O. 2%，Mn O. 5%，P O. 08%, S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
錳鐵Mn 65%，C 2. 0%，P O. 06%, S O. 03%, Si 3. 4%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
娃鐵Si 80%,余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
增碳劑=C 79%，余量為灰分。兀素收得率碳的收得率按90%計算，硼的收得率按70%計算，Si收得率按95%計算，Mn收得率按90%計算，鈰的收得率50%，硫和磷在本發(fā)明中屬于有害元素，不限定收得率。本實施例的無鉻高硼耐磨合金的制備步驟如下
(1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑等爐料按上述合金成分進(jìn)行配料；配料時，根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行；
(2)硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為1_ 5_的顆粒并完全烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的燒包底部，鋪鐵顆粒先不放入燒包中；
(3)廢鋼、生鐵、硅鐵、錳鐵、增碳劑等爐料烘干后，先將稱量好的廢鋼、生鐵與增碳劑加入感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔化，熔清后插鋁脫氧，然后依次加入錳鐵、硅鐵，熔煉合金液；
(4)將熔清脫氧后的合金液升至1560°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1560°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化(合金液在燒包內(nèi)先后與硼鐵及鋪鐵顆粒反應(yīng))，反應(yīng)完畢后，金屬液在燒包中靜置2min后加入除渣劑珍珠巖顆粒除渣，待溫度降至1400°C，澆入鑄型。(5)合金完全凝固冷卻后，獲得壁厚50mm的エ件。エ件在熱處理爐中900°C奧氏體化，奧氏體保溫時間110分鐘，然后油淬。最后將油淬后的エ件在250°C保溫120分鐘去應(yīng)カ退火處理。エ件性能測試結(jié)果表明，硬度和沖擊韌性分別為56HRC和10J。實施例4:
本實施例中的無鉻高硼耐磨合金，其化學(xué)成分為(重量百分比)為c O. 59%, B4. 5%,Si O. 9%，Mn I. 0%，Ce O. 20%, P O. 05%, S O. 03%，余量為鐵和雜質(zhì)，硬度和沖擊韌性分別為54HRC 和 20 J。
熔煉時，采用IOOkg中頻感應(yīng)電爐。配料時根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行。使用的原材料的成分(重量百分比)如下
硼鐵B 23%，Si O. 6%，P O. 03%, C O. 2%，S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
生鐵C 3. 8%, Si 2. 2%, Mn 2. 8%, P O. 06%, S O. 06%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
廢鋼C O. 1%，Si O. 2%，Mn O. 5%，P O. 08%, S O. 03%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；錳鐵Mn 69%，C 2. 0%，P O. 06%, S O. 03%, Si 3. 4%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
硅鐵Si 75%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)；
增碳劑=C 80%,余量為灰分。兀素收得率碳的收得率按90%計算，硼的收得率按70%計算，Si收得率按95%計算，Mn收得率按90%計算，鈰的收得率50%，硫和磷在本發(fā)明中屬于有害元素，不限定收得率。本實施例的無鉻高硼耐磨合金的制備步驟如下
(1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑等爐料按上述合金成分進(jìn)行配料；配料時，根據(jù)原材料的中各元素的含量及收得率進(jìn)行；
(2)硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為1_ 5_的顆粒并完全烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的燒包底部，鋪鐵顆粒先不放入燒包中；
(3)廢鋼、生鐵、硅鐵、錳鐵、增碳劑等爐料烘干后，先將稱量好的廢鋼、生鐵與增碳劑加入感應(yīng)電爐中進(jìn)行熔化，熔清后插鋁脫氧，然后依次加入錳鐵、硅鐵，熔煉合金液；
(4)將熔清脫氧后的合金液升至1540°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1540°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化(合金液在燒包內(nèi)先后與硼鐵及鋪鐵顆粒反應(yīng))，反應(yīng)完畢后，金屬液在燒包中靜置3min后加入除渣劑珍珠巖顆粒除渣，待溫度降至1420°C，澆入鑄型。(5)合金完全凝固冷卻后，獲得壁厚50mm的エ件。エ件在熱處理爐中1000°C奧氏體化，奧氏體保溫時間110分鐘，然后油淬。最后將油淬后的エ件在300°C保溫120分鐘去應(yīng)カ退火處理。エ件性能測試結(jié)果表明，硬度和沖擊韌性分別為54HRC和20J。
權(quán)利要求
1.一種無鉻高硼耐磨合金，其特征在于無鉻高硼耐磨合金的化學(xué)成分重量百分比為C O. 53 O. 68%, B I. O 4. 5%, Si O. 75 I. 0%, Mn O. 45 I. 0%, Ce O. 01 O. 20%, SO.03 O. 06%, P O. 05 O. 08%，其余為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，硬度為45HRC 58HRC，沖擊韌性為20J IOJ。
2.一種如權(quán)利要求I所述的無鉻高硼耐磨合金的制備方法，其特征在于具體制備步驟包括如下 (1)將廢鋼、生鐵、硼鐵、硅鐵、錳鐵、鈰鐵、增碳劑按權(quán)利要求I所述的 合金成分及各元素的收得率進(jìn)行配料； (2)先將步驟(I)中硼鐵與鈰鐵粉碎成直徑為I 5_的顆粒并烘干，然后將干燥后的硼鐵顆粒置于干燥的澆包底部，鈰鐵顆粒先不放入澆包中； (3)按照常規(guī)エ藝熔煉步驟(I)中除去硼鐵和鈰鐵合金配料的鋼液，將熔清脫氧后的合金液升至1530°C 1560°C，然后再次插鋁脫氧扒渣后出爐，出爐溫度1530°C 1560°C，澆注入放有硼鐵顆粒的澆包中，然后將鈰鐵顆粒放入合金液中，攪拌直到顆粒完全熔化，合金液在澆包中靜置2 5min后加入除渣劑除渣，待溫度降至1400°C 1430°C，澆入鑄型，凝固冷卻得到合金鋼； (4)將步驟(4)中得到的合金鋼在溫度為900°C 1050°C條件下奧氏體化后，出爐后投入淬火油槽中油淬，油淬后的エ件，在250°C 350°C進(jìn)行去應(yīng)カ退火處理，最終得到無鉻高硼耐磨合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述增碳劑為含碳量80wt%的石墨增碳劑顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述除渣劑為珍珠巖顆粒，加入量根據(jù)具體熔煉時的渣量調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述奧氏體化保溫時間按公式(2. O 2. 5) X δ +10分鐘進(jìn)行控制，其中δ為エ件厚度，單位為mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述去應(yīng)力退火保溫時間按公式(I. 5 2. O) X δ +30分鐘進(jìn)行控制，其中δ為エ件厚度，單位為mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無鉻高硼耐磨合金及其制備方法，屬于鋼鐵耐磨材料領(lǐng)域。合金的化學(xué)成分為(重量百分比)為C0.53～0.68%，B1.0～4.5%，Si0.75～1.0%，Mn0.45～1.0%，Ce0.01～0.20%，S0.03～0.06%，P0.05～0.08%，其余為Fe以及不可避免的雜質(zhì)，硬度在45HRC～58HRC，沖擊韌性為20J～10J。合金利用電爐生產(chǎn)，熔煉澆鑄后經(jīng)過熱處理使用。合金不含鉻，價格低廉，綜合性能良好，生產(chǎn)成本低、工藝簡單、操作性強(qiáng)。
文檔編號C22C38/04GK102676954SQ201210181418
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者何正員, 劉美紅, 周榮, 岑啟宏, 董云菊, 蔣業(yè)華, 黎振華 申請人:昆明理工大學(xué)