專利名稱：改性高錳鋼的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種合金材料，更具體地說，是涉及一種高耐磨性高錳鋼材料。
背景技術：
錳鋼是一種使用歷史悠久的耐磨材料，其生產技術近年來發(fā)展迅速，由于它具有較高的沖擊韌性和加工硬化特性，迄今仍被廣泛應用于水泥、冶金、礦山、電力、煤炭等研磨、破碎、裝載等作業(yè)中的產品。
由于原高錳鋼及合金鋼抗沖擊及耐磨性能不太理想，致使其在使用過程中損耗較高。為了進一步提高高錳鋼抗沖擊及耐磨性能，延長其使用壽命，尋求適用于不同工況下的新鋼種，近年來各國的研究人員在高錳鋼的改型和再合金方面進行了一系列的研究工作。例如日本專利JP60～43422中介紹，在高錳鋼中加入(重量比)Cr0～3％，Ni0～4％，Mo0～2.5％，Ti0.05％～0.09％，V0～0.05％(Ti+V≈0.05％～0.14％)，用來提高耐磨性。美國專利US4494988介紹，在Mn13中加入(重量比)Cr4％～6％，Ni4％～6％和N的一定含量，其耐磨性也有所提高。蘇聯(lián)專利SU850725介紹在高錳鋼中加入(重量比)Cr0.5～2％，V0.1％～0.5％，Ti0.2％～0.6％，Nb0.1％～0.3％，N 0.5～0.65％，也能提高其耐磨性能。
由此可見，為了提高高錳鋼的耐磨性能，人們在高錳鋼中加入了較多比較貴重稀缺的合金材料，雖提高了錳鋼性能，但成本也隨之大幅度增加，且生產工藝也更加復雜，其性價比不太理想。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服原高錳鋼及合金鋼的不足，提供一種生產成本低，生產工藝簡單，耐磨性能良好，使用壽命長的改性高錳鋼。
本發(fā)明是通過調整原高錳鋼中錳(Mn)、碳(C)、硅(Si)、鐵(Fe)的重量比而合成的一種改性高錳鋼。其中錳(Mn)是為了穩(wěn)定奧氏件，使鑄件的韌性達到要求；另其在使用過程中沖擊硬化，使硬度提高、摩擦系數增加，更耐磨。
碳(C)碳、錳結合，得到淬火硬度。
硅(Si)加入一定量的硅，是為脫氧出氣。
其組成重量比是碳(C)1.1％～1.4％，錳(Mn)15％～20％，硅(Si)0.5％～1％，其余為鐵(Fe)。
為了使鑄件更耐磨，可以加入一定量的鉻和稀土。其中鉻(Cr)細化晶粒，使鑄件去除雜質。
稀土(Re)細化晶粒，使鑄件去除雜質。
其組成重量比是碳(C)1.1％～1.4％，錳(Mn)15％～20％，硅(Si)0.5％～1％，鉻(Cr)0.3％～2.5％，稀土(Re)0.1％～5％，其余為鐵(Fe)。
本發(fā)明最佳配比的重量比是碳(C)1.2％～1.3％，錳(Mn)17％～19％，鉻(Cr)1％～2％，稀土(Re)2％～3％，硅(Si)0.6％～0.8％，其余為鐵(Fe)。
本發(fā)明的制作工藝是按比例先將Q195或Q235碳鋼廢鋼料投入熔爐，熔化后再按比例投入中碳錳鐵或金屬錳或高碳錳鐵、鉻，高溫冶煉至1500℃～1700℃，出鋼時加稀土，澆注后，保溫在1000℃～1100℃范圍內進行淬水，出水修整打磨即可。
通過不同的模具可以澆注成襯板、板錘、打擊板、篩條、斗齒、履帶、履帶板，各種大小齒輪、齒板(鄂板)等產品。
本發(fā)明的有益效果是在保持柔韌性不變的前提下，硬度可比普通高錳鋼提高維氏硬度HV100～500，從而提高抗沖擊及耐磨性能，其使用壽命是普通高錳鋼的2至4倍。為用戶降低生產成本，為國家節(jié)能降耗做貢獻。
具體實施例方式
下面給出本發(fā)明的實施例。各組分均按重量比。
實施例1碳(C)1.1％，錳(Mn)15％，硅(Si)0.5％，鐵(Fe)83.4％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值1900～2200的堅韌金剛砂。
實施例2碳(C)1.25％，錳(Mn)18％，硅(Si)0.7％，鐵(Fe)80.05％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值2000～2300的堅韌金剛砂。
實施例3碳(C)1.4％，錳(Mn)20％，硅(Si)1％，鐵(Fe)77.6％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值2000～2200的堅韌金剛砂。
實施例4碳(C)1.2％，錳(Mn)17％，硅(Si)0.6％，鉻(Cr)0.3％，稀土(Re)0.1％，鐵(Fe)80.8％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值1900～2400的堅韌金剛砂。
實施例5碳(C)1.25％，錳(Mn)18％，硅(Si)0.7％，鉻(Cr)1.5％，稀土(Re)2.5％，鐵(Fe)76.05％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值2100～2500的堅韌金剛砂。
實施例6碳(C)1.3％，錳(Mn)19％，鉻(Cr)2％，稀土(Re)3％，硅(Si)0.8％，鐵(Fe)73.9％試制的破碎機活動齒板，能夠破碎硬度為維氏硬度HV值2200～2500的堅韌金剛砂。
權利要求
1.一種改性高錳鋼，其特征是，其組成重量比是碳(C)1.1％～1.4％，錳(Mn)15％～20％，硅(Si)0.5％～1％，其余為鐵(Fe)。
2.根據權利要求1所述的一種改性高錳鋼，其特征是，碳(C)1.2％～1.3％，錳(Mn)17％～19％，硅(Si)0.6％～0.8％，其余為鐵(Fe)。
3.根據權利要求1或2所述的任何一種改性高錳鋼，其特征是，加入鉻和稀土，其重量比為鉻(Cr)0.3％～2.5％，稀土(Re)0.1％～5％。
4.根據權利要求3所述的一種改性高錳鋼，其特征是，加入重量比為鉻(Cr)1％～2％，稀土(Re)2％～3％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性高錳鋼，它是通過加入鉻、稀土，調整原高錳鋼中錳(Mn)、碳(C)、硅(Si)、鐵(Fe)的重量比而合成的一種改性高錳鋼，其配比為碳(C)1.1％～1.4％，錳(Mn)15％～20％，硅(Si)0.5％～1％，鉻(Cr)0.3％～2.5％，稀土(Re)0.1％～5％，其余為鐵(Fe)。這種改性高錳鋼在保持柔韌性不變的前提下，硬度可比普通高錳鋼提高維氏硬度HV100～500，提高了抗沖擊及耐磨性能，其使用壽命是普通高錳鋼的2至4倍。為用戶降低生產成本，為國家節(jié)能降耗做貢獻。
文檔編號C22C38/38GK1924059SQ20061004866
公開日2007年3月7日 申請日期2006年9月5日 優(yōu)先權日2006年9月5日
發(fā)明者杜萬鎖, 杜雨默 申請人:杜雨默