本發(fā)明涉及一種金屬材料，具體涉及一種高強度超耐磨鋼。
背景技術：
：挖掘機斗齒是挖掘機上的重要部件，類似于人的牙齒，也是易損件，是由齒座和齒尖組成的組合斗齒，二者靠銷軸連接。由于斗齒磨損失效部分是齒尖，只要更換具尖即可。在一個完整的挖掘過程中不同的工作階段其受力情況不同。齒尖部位首先接觸物料表面時，由于速度較快，斗齒尖部分受到較強烈的沖擊。若斗齒的斷裂韌性低，將會出現(xiàn)斷裂情況。隨著挖掘深度的加大，斗齒受力情況會有所改變。當斗齒切割物料時，斗齒與物料發(fā)生相對運動，在表面產生很大的正擠壓力，從而在斗齒工作面和物料之間產生較大的摩擦力。如果物料為較硬的巖石塊、混凝土等，摩擦力將是很大的。這個過程反復作用的結果在斗齒工作面產生不同程度的表面磨損，進而產生深度較大的犁溝。斗齒成分好不好影響到斗齒的使用壽命的長短，現(xiàn)有斗齒的整體耐磨性差、斷裂韌性低、硬度低，極大地影響斗齒的使用壽命。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題是：現(xiàn)有斗齒的整體耐磨性差、斷裂韌性低、硬度低，極大地影響斗齒的使用壽命的問題，提供解決上述問題的一種高強度超耐磨鋼。本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：一種高強度超耐磨鋼，包括內層硬質合金和包裹在內層硬質合金外表面的外層鋼，所述外層鋼由9Gr18mov材質構成；所述內層硬質合金由以下質量百分比的成分組成：WC64～76％、Co3～15％、ZrH20.001％～0.2％、Ni3Al10％～30％、Cr2％～3％。由于外層鋼由9Gr18mov材質構成，9Gr18mov材質為現(xiàn)有材料，其本身具有耐蝕性能力極優(yōu)、強度高、耐磨性優(yōu)異等效果，但由于9Gr18mov的成本較高，如果斗齒全部采用該材料制成，則極大地提高斗齒的生產成本，因而本發(fā)明將9Gr18mov材質作為斗齒的外層材料，采用成本較低的硬質合金作為內層材料，因而可以在降低成本的同時能極大地提高斗齒的耐磨性能和使用壽命。但現(xiàn)有硬質合金均存在硬度、斷裂韌性不能滿足需求的問題，通過上述硬質合金的配比的優(yōu)化，能有效滿足斗齒的需求，且上述比例的優(yōu)化設置能在降低斗齒生產成本的前提下，有效提高硬質合金的硬度和斷裂韌性，效果十分顯著。進一步，所述內層硬質合金由以下質量百分比的成分組成：WC67～70％、Co8～12％、ZrH20.1％～0.15％、Ni3Al16％～20％、Cr2％～3％。作為一種優(yōu)選，所述WC的費氏粒度為16～20μm。為了能有效保證內層硬質合金的硬度和斷裂韌性，所述內層硬質合金的制備方法為：步驟一、將WC、Co和Cr混合均勻，然后添加液體研磨介質放入球磨機內進行球磨，球磨時間2～3h、球料比4:1、轉速率74％～80％，球磨后獲得混合料；步驟二、在ZrH2粉末中添加液體研磨介質放入球磨機內進行球磨，球磨時間1～2h、轉速率35％～40％，球磨后加入步驟一制得的混合料和Ni3Al；步驟三、調整球磨轉速率至74％～80％，繼續(xù)球磨2～3h后噴霧干燥獲得混合粉末；步驟四、將混合粉末壓制成型，然后進過燒結后制成。優(yōu)選地，所述燒結溫度為1350℃～1550℃。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：1、本發(fā)明將9Gr18mov材質作為斗齒的外層材料，采用成本較低的硬質合金作為內層材料，因而可以在降低成本的同時能極大地提高斗齒的耐磨性能和使用壽命；2、本發(fā)明通過硬質合金的配比的優(yōu)化，能有效滿足斗齒的需求，在降低斗齒生產成本的前提下，有效提高硬質合金的硬度和斷裂韌性，HRC硬度可達到90以上，效果十分顯著。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。實施例一種高強度超耐磨鋼，包括內層硬質合金和包裹在內層硬質合金外表面的外層鋼，所述外層鋼由9Gr18mov材質構成；所述內層硬質合金由以下質量百分比的成分組成：WC64～76％、Co3～15％、ZrH20.001％～0.2％、Ni3Al10％～30％、Cr2％～3％。所述WC的費氏粒度為16～20μm。本實施例中內層硬質合金的具體組成成份如表1所示。表1本發(fā)明中該內層硬質合金的具體制備方法如下：步驟一、將WC、Co和Cr混合均勻，然后添加液體研磨介質放入球磨機內進行球磨，球磨時間2h、球料比4:1、轉速率78％，球磨后獲得混合料；步驟二、在ZrH2粉末中添加液體研磨介質放入球磨機內進行球磨，球磨時間1h、轉速率38％，球磨后加入步驟一制得的混合料和Ni3Al；步驟三、調整球磨轉速率至78％，繼續(xù)球磨3h后噴霧干燥獲得混合粉末；步驟四、將混合粉末壓制成型，然后進過1350℃～1550℃的溫度燒結后制成。對上述組成成份比例的內層硬質合金進行性能測試，測試結果如表2所示。表2實例1實例2實例3對比1對比2斷裂韌性(MPa﹒m1/2)5550493135硬度HRC9283864352通過上述表2的試驗數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明實例1-實例3中的數(shù)據(jù)表明：本發(fā)明不僅僅能有效保證高硬度和高斷裂韌性，極大滿足斗齒需求，且本發(fā)明中內層硬質合金的成本更加低廉，效果十分顯著。以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3