一种耐磨耐热合金材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐磨耐热合金材料及其制备方法，该材料将高耐磨硬质相均匀分布于抗高温氧化的细晶奥氏体基体。通过加入Cr、Ni获得奥氏体基体，加Y基稀土，使形成氧化物致密同时与基体结合紧密，加W目的是形成W置换（Cr、Fe）₇C₃、（Cr、Fe）₂₃C₆中Fe、Cr元素以及固溶于（Cr、Fe）₇C₃、（Cr、Fe）₂₃C₆中，提高（Cr、Fe）₇C₃、（Cr、Fe）₂₃C₆硬度；加Nb形成硬质点化合物，同时Nb作为结晶核心细化晶粒，结合振动凝固方法消除树枝晶和改善碳化物形态，进一步细化晶粒。采用本专利可明显提高耐热钢性能，其中1000℃时硬度提高10～15%，强度提高10～18%，氧化增重降低18～20%，使用寿命提高20～25%。

主权项

一种耐磨耐热合金材料的制备方法，其特征在于，所述耐磨耐热合金材料的高耐磨硬质相均匀分布于抗高温氧化的细晶奥氏体基体，其包括以下质量百分比的化学成分：C：0.2％‑0.3％、Cr：20％‑25％、Ni：11％‑13％、Si：1.5％‑2.8％、Mn：1.8％‑2.5％、W：0.5％‑0.8％、Nb：0.08％‑0.2％、Y基稀土：0.2％‑0.3％、P≤0.04％、S≤0.04％，余量为Fe；包括以下步骤：1)将废不锈钢、低碳铬铁、镍板、硅铁、锰铁、钨铁置于感应炉中熔炼；采用硅铁、锰铁、铝沉淀脱氧，用硅‑钙扩散脱氧精炼，熔炼温度1600℃‑1650℃，将铌铁、Y基稀土置于烘烤到不低于800℃的钢包中，铌铁、Y基稀土粒度为1mm‑3mm；2)铸型用砂，用水玻璃作粘结剂，二氧化碳作固化剂，铸型表面涂刷锆英粉醇基涂料；3)将铸型合箱，锁箱，固定在振动装置平台上，开启振动装置，浇注金属液，浇注温度1530℃‑1580℃，振动频率10HZ‑60HZ，振幅0.5mm‑2mm，铸件凝固后，关闭振动装置；4)铸件冷却后，切掉冒口和浇道，打磨清理飞边。