阅读说明：本技术 高铬铸金材料 (High-chromium cast alloy material ) 是由 朱文星 朱万军 于 2018-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明属于铸件制造领域,具体涉及一种高铬铸金材料,包括下述组分：C 2.0-3.3％,Si 1.75-2.2％,Mn 1.3-2.6％,Cr 18-25％,Cu 0.1-0.3％,Nb 1.5-3％,V 0.3-0.8％,Ti 0.1-0.5％,N 0.03-0.05％,S≤0.05％,P≤0.05％,余量为Fe。本申请通过高铬合金的合理配比,减少了贵重金属的含量,减少成本,得到的高铬铸金材料的硬度高,HRC能够达到70以上,同时,冲击韧性强,冲击值达到15J/cm2。(The invention belongs to the field of casting manufacturing, and particularly relates to a high-chromium casting alloy material which comprises the following components: 2.0 to 3.3 percent of C, 1.75 to 2.2 percent of Si, 1.3 to 2.6 percent of Mn, 18 to 25 percent of Cr, 0.1 to 0.3 percent of Cu, 1.5 to 3 percent of Nb, 0.3 to 0.8 percent of V, 0.1 to 0.5 percent of Ti, 0.03 to 0.05 percent of N, less than or equal to 0.05 percent of S, less than or equal to 0.05 percent of P, and the balance of Fe. The high-chromium alloy has the advantages that the content of precious metals is reduced through reasonable proportioning of the high-chromium alloy, the cost is reduced, the hardness of the obtained high-chromium cast alloy material is high, the HRC can reach more than 70, meanwhile, the impact toughness is high, and the impact value reaches 15J/cm 2.)

高铬铸金材料

技术领域

本发明属于铸件制造领域，具体涉及一种高铬铸金材料。

背景技术

改革开放30多年来，我国广大科技工作者与生产实践相结合，针对我国设备磨损的具体工况条件和国内资源情况，研制出多种新型耐磨材料。大体分为改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢系列；高、中、低碳耐磨合金钢系列；铬系抗磨白口铸铁系列；锰系、硼系抗磨白口铸铁及马氏体、贝氏体抗磨球墨铸铁；不同方法生产的双金属复合耐磨材料；表面技术处理的耐磨材料等等。

其中，高铬铸金材料是继普通白口铸金材料﹑镍硬铸金材料发展起来的第三代耐磨材料。由于高铬铸金材料自身组织的特点，使得高铬铸金材料比普通铸金材料具有高得多的韧性、高温强度、耐热性和耐磨性等性能。高铬铸金材料已被誉为当代最优良的抗磨料磨损材料，并日益得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铬铸金材料。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种高铬铸金材料，包括下述组分：C 2.0-3.3％，Si 1.75-2.2％，Mn 1.3-2.6％，Cr 18-25％，Cu 0.1-0.3％，Nb 1.5-3％，V 0.3-0.8％，Ti 0.1-0.5％，N 0.03-0.05％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe。

优选的，包括下述组分：C 2.8％，Si 1.95％，Mn 2.0％，Cr 22％，Cu 0.2％，Nb2％，V 0.5％，Ti 0.3％，N 0.04％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe。

所述的高铬铸金材料的制备包括下述步骤：

1)熔炼：合金液按重量百分比包括如下组分：C 2.0-3.3％，Si 1.75-2.2％，Mn1.3-2.6％，Cr 18-25％，Cu 0.1-0.3％，Nb 1.5-3％，V 0.3-0.8％，Ti 0.1-0.5％，N 0.03-0.05％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe；熔炼温度为1600-1700℃；

2)浇注：将步骤1)中的合金液进行浇注，浇注温度为1400-1500℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于650-850℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；

3)热处理：将步骤2)中得到的铸件以9-12℃/h的速率升温至540—620℃保温35-45mi n，风冷至150-200℃后自然冷却至室温，再在9-12℃/h的速率升温至220—250℃保温2-3小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请通过高铬合金的合理配比，减少了贵重金属的含量，减少成本，通过增加Si元素，使合金的拉伸轻度和冲击韧性增强，Mn的含量增加能够增加马氏体的数量，增加铸件的耐磨性能；Cu元素的加入在冷却过程中会析出细小的颗粒，提高铸件的强度。Ti能与碳、氮结合形成高熔点化合物，可作为外来晶核细化晶粒，提高强度和韧性。同时，这些元素固溶于基体，可延缓奥氏体向珠光体转变，有利于提高材料的淬透性；在本申请中，通过减少回火的温度，可以抑制碳化物的转变，减少了碳化物的析出，提高了残存奥氏体的稳定性。本申请得到的高铬铸金材料的硬度高，HRC能够达到68，同时，冲击韧性强，冲击值达到12J/cm2。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：

所述的高铬铸金材料的制备包括下述步骤：

1)熔炼：合金液按重量百分比包括如下组分：C 2.8％，Si 1.95％，Mn 2.0％，Cr22％，Cu 0.2％，Nb 2％，V 0.5％，Ti 0.3％，N 0.04％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe。熔炼温度为1600-1700℃；

2)浇注：将步骤1)中的合金液进行浇注，浇注温度为1450℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于750℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；

3)热处理：将步骤2)中得到的铸件以9-12℃/h的速率升温至580℃保温35-45min，风冷至180℃后自然冷却至室温，再在9-12℃/h的速率升温至230℃保温2-3小时。得到的高铬铸金材料的HRC能够达到68，同时，冲击韧性强，冲击值达到12J/cm2。

实施例2：1)熔炼：合金液按重量百分比包括如下组分：C 2.0％，Si 1.75％，Mn1.3％，Cr 18％，Cu 0.1％，Nb 1.5％，V 0.3％，Ti 0.1％，N 0.03％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe；熔炼温度为1600℃；

2)浇注：将步骤1)中的合金液进行浇注，浇注温度为1400℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于650℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；

3)热处理：将步骤2)中得到的铸件以9-12℃/h的速率升温至540℃保温35-45min，风冷至150℃后自然冷却至室温，再在9-12℃/h的速率升温至220℃保温2-3小时。得到的高铬铸金材料的HRC能够达到58，同时，冲击韧性强，冲击值达到6.8J/cm2。

实施例3：

1)熔炼：合金液按重量百分比包括如下组分：C 3.3％，Si 2.2％，Mn2.6％，Cr25％，Cu 0.3％，Nb 3％，V 0.8％，Ti 0.5％，N 0.05％，S≤0.05％，P≤0.05％，余量为Fe；熔炼温度为1700℃；

2)浇注：将步骤1)中的合金液进行浇注，浇注温度为1500℃，浇注时，包内用草木灰去渣，浇注结束后于850℃保温3-5h，开箱冷却至室温得到铸件；

3)热处理：将步骤2)中得到的铸件以9-12℃/h的速率升温至620℃保温35-45min，风冷至200℃后自然冷却至室温，再在9-12℃/h的速率升温至250℃保温2-3小时。得到的高铬铸金材料的HRC能够达到64，同时，冲击韧性强，冲击值达到12J/cm2。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。