【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼鐵材料，具體而言，涉及一種釩合金化耐磨錳鋼及其制備方法和應用。
技術介紹
1、鑄造耐磨高錳鋼已有百余年的發展歷史，無論是成分工藝還是標準體系都已趨近完善。這種材料因其低成本、制備工藝簡單以及相對較好的力學性能，在粉磨、破碎機械等領域如圓錐式破碎機軋臼壁、大中型濕式礦山球磨機襯板等構件中占據了主導地位。然而，隨著機械工程裝備向高端化方向發展，鑄造耐磨錳鋼在嚴苛服役工況下的應用也暴露出其自身的局限性，即耐腐蝕性差、較低的初始硬度和強度。這些缺陷限制了其在一些高要求應用場景中的進一步推廣和應用。
2、為了改善這些問題，許多研究和工程實踐中嘗試通過合金化的方法來提升鑄造高錳鋼的綜合性能。當前在工程應用中，向鑄造高錳鋼中加入cr、mo、ti、b、re等元素以期提高其硬度、強度、耐蝕性和耐磨性。盡管這些方法在一定程度上取得了一些成效，但大多只能實現單一性能指標的提升，無法實現綜合性能的全面提升。此外，雖然有研究表明添加v元素能夠提升鑄造高錳鋼的硬度和耐磨性，但在實際應用中仍然難以滿足沖擊-腐蝕-磨損交互作用工況下的更高要求。因此，實現耐蝕耐磨和強、硬性的協同提升成為突破目前鑄造耐磨高錳鋼發展所面臨困境的關鍵途徑。
3、鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種釩合金化耐磨錳鋼及其制備方法和應用，以改善上述技術問題。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、第一方面，本專利技術提供一種釩合金化耐磨錳鋼，以重
4、在可選的實施方式中，以重量百分比計，其化學成分為：cr?1.8％～2.2％、c1.3％～1.6％、v?0.7％～0.9％、mn?17％～19％、si?0.2％～0.4％、n?0.05％～0.15％、p≤0.003％以及s≤0.003％，余量為fe和不可避免的微量元素。
5、在可選的實施方式中，以重量百分比計，其化學成分為：cr?2％、c1.3％～1.6％、v0.7％～0.9％、mn?18％、si?0.3％、n?0.05％～0.15％、p≤0.003％以及s≤0.003％，余量為fe和不可避免的微量元素。
6、第二方面，本專利技術提供如前述實施方式任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其包括：按照化學成分配置原料進行制備所述釩合金化耐磨錳鋼。
7、在可選的實施方式中，制備所述釩合金化耐磨錳鋼包括：將原料依次進行冶煉、澆鑄成型和熱處理。
8、在可選的實施方式中，將原料進行冶煉和澆鑄成型包括：將原料熔化后進行鋼液成分調整，再對鋼液進行除氧、除雜和轉包澆鑄成型。
9、在可選的實施方式中，將鉻鐵、硅鐵、錳鐵、釩氮合金、生鐵和熟鐵熔化測試鋼液成分并進行成分調整，采用加入鋁絲進行除氧，再加入珍珠巖造渣劑的方法進行除雜，然后靜置后再進行澆鑄。
10、在可選的實施方式中，所述熱處理為水韌處理；優選地，水韌處理的溫度為1050℃～1100℃，保溫時間為3h～5h。
11、在可選的實施方式中，所述水韌處理包括：將鑄件由室溫以150℃/h～250℃/h的升溫速率至1050℃～1100℃，保溫后，再出爐水淬。
12、第三方面，本專利技術提供如前述實施方式任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼在制備耐磨構件中的應用。
13、在可選的實施方式中，耐磨構件為濕式球磨機襯板。
14、本專利技術具有以下有益效果：通過鉻、釩、氮、碳、錳等元素的化學成分的設計，并對各組分用量調整，使釩、碳、氮元素調控高錳鋼的組織，利用釩、碳、氮元素調控高錳鋼的硬度-強度-韌性-耐蝕性-耐磨性的匹配，從而使得耐磨錳鋼硬度、強度、韌性、耐蝕性和耐磨沖擊-腐蝕-磨損性能的綜合提升，可為高性能鑄造耐磨高錳鋼的設計提供新的思路，助力高端粉磨裝備的升級。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：Cr?1.5％～2.5％、C?1.3％～2.3％、V?0.1％～4.0％、Mn?16％～20％、Si?0.2％～0.4％、N?0.01％～0.4％、P≤0.003％以及S≤0.003％，余量為Fe和不可避免的微量元素。
2.根據權利要求1所述的釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：Cr?1.8％～2.2％、C?1.3％～1.6％、V?0.7％～0.9％、Mn17％～19％、Si?0.2％～0.4％、N?0.05％～0.15％、P≤0.003％以及S≤0.003％，余量為Fe和不可避免的微量元素。
3.根據權利要求1所述的釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：Cr?2％、C?1.3％～1.6％、V?0.7％～0.9％、Mn?18％、Si?0.3％、N?0.05％～0.15％、P≤0.003％以及S≤0.003％，余量為Fe和不可避免的微量元素。
4.如權利要求1～3任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，其包括：按照化學成分
5.根據權利要求1所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，制備所述釩合金化耐磨錳鋼包括：將原料依次進行冶煉、澆鑄成型和熱處理。
6.根據權利要求5所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，將原料進行冶煉和澆鑄成型包括：將原料熔化后進行鋼液成分調整，再對鋼液進行除氧、除雜和轉包澆鑄成型。
7.根據權利要求6所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，將鉻鐵、硅鐵、錳鐵、釩氮合金、生鐵和熟鐵熔化測試鋼液成分并進行成分調整，采用加入鋁絲進行除氧，再加入珍珠巖造渣劑的方法進行除雜，然后靜置后再進行澆鑄。
8.根據權利要求5～7任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，所述熱處理為水韌處理；優選地，水韌處理的溫度為1050℃～1100℃，保溫時間為3h～5h。
9.根據權利要求8所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，所述水韌處理包括：將鑄件由室溫以150℃/h～250℃/h的升溫速率至1050℃～1100℃，保溫后，再出爐水淬。
10.如權利要求1～3任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼在制備耐磨構件中的應用；
...【技術特征摘要】
1.一種釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：cr?1.5％～2.5％、c?1.3％～2.3％、v?0.1％～4.0％、mn?16％～20％、si?0.2％～0.4％、n?0.01％～0.4％、p≤0.003％以及s≤0.003％，余量為fe和不可避免的微量元素。
2.根據權利要求1所述的釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：cr?1.8％～2.2％、c?1.3％～1.6％、v?0.7％～0.9％、mn17％～19％、si?0.2％～0.4％、n?0.05％～0.15％、p≤0.003％以及s≤0.003％，余量為fe和不可避免的微量元素。
3.根據權利要求1所述的釩合金化耐磨錳鋼，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分為：cr?2％、c?1.3％～1.6％、v?0.7％～0.9％、mn?18％、si?0.3％、n?0.05％～0.15％、p≤0.003％以及s≤0.003％，余量為fe和不可避免的微量元素。
4.如權利要求1～3任一項所述的釩合金化耐磨錳鋼的制備方法，其特征在于，其包括：按照化學成分配置原料進行制備所述釩合金化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉天龍，鄭志斌，羅興，鄭開宏，駱智超，劉暉，何佳珍，陳珊珊，
申請(專利權)人：廣東省科學院新材料研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。