一種錳鋼耐磨柱及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于粉末冶金領域。公開了一種錳鋼耐磨柱，其主要由以下原材料制得：高錳鋼粉末以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0％??20.0％的WBn(Me)。本發(fā)明還公開了一種錳鋼耐磨柱的制造方法，包括，將原材料：高錳鋼粉末，液體石蠟以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0％??20.0％的WBn(Me)充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機升溫升壓燒結，泄壓后取出。本發(fā)明的錳鋼耐磨柱制造費用低，且兼具耐磨性與韌性。
【專利說明】
一種錳鋼耐磨柱及其制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于粉末冶金領域，尤其涉及一種錳鋼耐磨柱及其制造方法。
【【背景技術】】
[0002]2015年我國粗鋼產量突破了8億噸，耐磨鋼產量也突破了200萬噸，產能嚴重過剩。國家已經開始大幅度降產能去庫存，但是特種型號的各牌號優(yōu)質特鋼卻仍需要進口，研究特殊鋼新型強韌化機制與高可靠長壽命機理勢在必行。
[0003]現有的增加耐磨鋼耐磨性的方法分為冶煉及鑄造兩種，冶煉法是指調整合金元素比例；鑄造法是指添加合金元素及鑲合金，原有的孕鑲合金主要是碳化鎢合金和碳化鈦合金，碳化鎢合金和碳化鈦合金均由真空或惰性氣體保護燒結完成，原材料價格及工藝方案造成制造費用高，且產品耐磨性與韌性不能兼得。
[0004]有鑒于此，提供一種耐磨性與韌性可兼得的錳鋼耐磨柱及其制造方法實為必要。【
【發(fā)明內容】
】
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種兼具耐磨性與韌性的錳鋼耐磨柱及其制造方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供以下技術方案:
[0007]—種錳鋼耐磨柱，其主要由以下原材料制得:高錳鋼粉末以及重量比為所述高錳鋼粉末的 10.0 % —20.0 % 的WBn(Me)。
[0008]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為:WB (Me)或者 WB2 (Me)。
[0009 ] 優(yōu)選地，上述WBn (Me)的粒度范圍為:0.5-1.0微米。
[0010]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為WB2(Me)，粒度為I微米，WB2(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為10%。
[0011]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為WB2(Me)，粒度為0.5微米，WB2(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為20 %。
[0012]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為0.6微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為13%。
[0013]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為0.8微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為15%。
[0014]優(yōu)選地，上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為I微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為 18%。
[0015]為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例還提供以下技術方案:
[0016]一種錳鋼耐磨柱的制造方法，其特征在于，其包括將原材料:高錳鋼粉末，液體石蠟以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機升溫升壓燒結，泄壓后取出。
[0017]優(yōu)選地，上述升溫升壓燒結包括:首先2分鐘升壓到70Mpa，保壓5秒之后開始加熱，10秒將加熱器功率升到1080安培，保溫5分鐘后再將電流110秒升到1450安培，恒溫3分鐘停止供熱，功率恢復到O，接著兩分鐘后泄壓，壓力恢復到O，燒結全過程按照提供電流的時間算，共10分鐘。
[0018]與現有技術相比較，本發(fā)明實施例在所述高錳鋼粉末中添加占其重量百分比為10.0% —20.0 %的WBn(Me)，可同時提高錳鋼耐磨柱的耐磨性及韌性。同時本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱的熔點只有1080度，而碳化鎢合金和碳化鈦合金熔點高于1600度，本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱與鋼水更容易結合不脫落。
【【附圖說明】】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的錳鋼耐磨柱制造方法中升溫升壓燒結的工藝圖。
【【具體實施方式】】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、方法方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明實施例提供一種錳鋼耐磨柱，其主要由以下原材料制得:高錳鋼粉末以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0 % —20.0 %的WBn(Me)。
[0022]WBn(Me)是鎢的硼系列化合物，其中Me是金屬的英文縮寫，貴金屬錸Re是其中的一種最佳選擇，還有其他可選金屬如鈦、各種稀土元素等，其顯微硬度為50Gpa。
[0023]所述WBn(Me)可為WB(Me)或者WB2(Me)，粒度范圍為0.5-1.0微米。
[0024]本發(fā)明實施例在所述高錳鋼粉末中添加占其重量百分比為10.0%—20.0%的WBn(Me)，可同時提高本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱的耐磨性及韌性。
[0025]本發(fā)明實施例還提供一種錳鋼耐磨柱的制造方法，包括:將高錳鋼粉末，液體石蠟以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機升溫升壓燒結，泄壓后取出，即獲得本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱。
[0026]所述六面頂壓機采用的是韶關賽普超硬材料科技有限公司自產的6X 3000T壓機。
[0027]本發(fā)明實施例采用六面頂壓機熱壓燒結制造獲得本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱，其耐磨性與韌性兼得，性能價格比高于真空或惰性氣體保護燒結的碳化鎢合金和碳化鈦合金。同時由于本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱的熔點只有1080度，而碳化鎢合金和碳化鈦合金熔點高于1600度，本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱與鋼水容易結合不脫落。
[0028]實施例1
[0029]稱取10公斤200目的Fe70Mn30粉末，I公斤I微米的WB2(Me)粉末，及100克液體石蠟，并將三者充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，650度脫蠟后裝入復合葉臘石中，然后按圖1所示的燒結工藝線使用六面頂壓機進行燒結，圖中橫坐標是時間軸，縱坐標是壓力、功率定性表示。首先將壓力線2分鐘升壓到70Mpa，保壓5秒之后開始加熱，10秒將加熱器的功率升到1080安培，保溫5分鐘后再將電流110秒慢速升到1450安培，恒溫3分鐘停止供熱，功率線恢復到0，接著兩分鐘后泄壓，壓力線恢復到0，燒結全過程按照提供電流的時間來算，共10分鐘。泄壓后取出錳鋼耐磨柱，用標準磨耗比砂輪測定錳鋼耐磨柱與碳化硅砂輪的相對耐磨比是7-7.5:1。而同一測試標準下:45鋼(硬度HRC40)與碳化硅砂輪相對耐磨比是0.3:1 ;GT20硬質合金與碳化硅砂輪相對耐磨比是6:1。同時，錳鋼耐磨柱韌性是錳鋼粉末燒結柱的2倍。
[0030]實施例2
[0031]稱取10公斤200目的Fe70Mn30粉末，2公斤0.5微米的WB2(Me)粉末，及150克液體石蠟，然后將三者充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，650度脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機進行燒結，流程同實施例1，泄壓后取出錳鋼耐磨柱，用標準磨耗比砂輪測定錳鋼耐磨柱與碳化硅砂輪的相對耐磨比是9.8-10:1。而同一測試標準下:45鋼(硬度HRC40)與碳化硅砂輪的相對耐磨比是0.3:1 ;GT20硬質合金與碳化硅砂輪的相對耐磨比是6:1。同時，錳鋼耐磨柱韌性是錳鋼粉末燒結柱的2倍。
[0032]實施例3
[0033]稱取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.3公斤0.6微米的WB(Me)粉末，及150克液體石蠟，然后將三者充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，650度脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機進行燒結，流程同實施例1，泄壓后取出錳鋼耐磨柱，用標準磨耗比砂輪測定錳鋼耐磨柱與碳化硅砂輪的相對耐磨比是7.5-8:1。而同一測試標準下:45鋼(硬度HRC40)與碳化硅砂輪的相對耐磨比是0.3:1 ;GT20硬質合金與碳化硅砂輪的相對耐磨比是6:1。同時，錳鋼耐磨柱韌性是錳鋼粉末燒結柱的2倍。
[0034]實施例4
[0035]稱取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.5公斤0.8微米的WB(Me)粉末，及150克液體石蠟，然后將三者充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，650度脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機進行燒結，流程同實施例1，泄壓后取出錳鋼耐磨柱，用標準磨耗比砂輪測定錳鋼耐磨柱與碳化硅砂輪的的相對耐磨比是8.5-9:1。而同一測試標準下:45鋼(硬度HRC40)與碳化硅砂輪的相對耐磨比是0.3:1 ;GT20硬質合金與碳化硅砂輪的相對耐磨比是6:1。同時，錳鋼耐磨柱韌性是錳鋼粉末燒結柱的2倍。
[0036]實施例5
[0037]稱取10公斤-200目的Fe70Mn30粉末，1.8公斤I微米的WB(Me)粉末，及150克液體石蠟，然后將三者充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，650度脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機進行燒結，流程同實施例1，泄壓后取出高耐磨錳鋼耐磨柱，用標準磨耗比砂輪測定錳鋼耐磨柱與碳化硅砂輪的相對耐磨比是9.2-9.6:1。而同一測試標準下:45鋼(硬度HRC40)與碳化硅砂輪的相對耐磨比是0.3:1 ;GT20硬質合金與碳化硅砂輪的相對耐磨比是6:1。同時，錳鋼耐磨柱韌性是錳鋼粉末燒結柱的2倍。
[0038]在本發(fā)明中實施例中，冶煉出的錳鋼耐磨柱兼具耐磨性與韌性，性能價格比高于真空或惰性氣體保護燒結的碳化媽合金和碳化鈦合金。同時由于本發(fā)明實施例的猛鋼耐磨柱的熔點只有1080度，而碳化鎢合金和碳化鈦合金熔點高于1600度，本發(fā)明實施例的錳鋼耐磨柱與鋼水更容易結合不脫落。
[0039]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種錳鋼耐磨柱，其特征在于，其主要由以下原材料制得:高錳鋼粉末以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0 % —20.0 %的WBn(Me)。2.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為:WB(Me)或者WB2(Me)03.根據權利要求2所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)的粒度范圍為:0.5-1.0微米。4.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為WB2(Me),粒度為I微米，WB2 (Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為1 %。5.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為WB2(Me)，粒度為0.5微米，WB2 (Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為20 %。6.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為0.6微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為13%。7.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為0.8微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為15%。8.根據權利要求1所述的錳鋼耐磨柱，其特征在于:上述WBn(Me)為WB(Me)，粒度為I微米，WB(Me)占高錳鋼粉末重量的百分比為18%。9.一種錳鋼耐磨柱的制造方法，其特征在于，其包括將原材料:高錳鋼粉末，液體石蠟以及重量比為所述高錳鋼粉末的10.0%—20.0%的WBn(Me)充分混合，用四柱壓機在磨具中壓制成柱狀，脫蠟后裝入復合葉臘石中使用六面頂壓機升溫升壓燒結，泄壓后取出。10.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述升溫升壓燒結包括:首先2分鐘升壓到70Mpa，保壓5秒之后開始加熱，10秒將加熱器功率升到1080安培，保溫5分鐘后再將電流110秒升到1450安培，恒溫3分鐘停止供熱，功率恢復到0，接著兩分鐘后泄壓，壓力恢復到0，燒結全過程按照提供電流的時間算，為10分鐘。
【文檔編號】B22F5/00GK106064240SQ201610548882
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】張倩楠
【申請人】張倩楠