目前，在矿山、水泥、电力系统等行业应用最广泛的耐磨材料大致上可以分为两种，一种是采用铬系合金的耐磨材料，另一种是采用马氏体、贝氏体基体的耐磨材料，如低铬铸铁耐磨材料、高铬铸铁耐磨材料等。所采用的铸铁工艺大多数仍是手工造型、湿砂铸造、少数厂家采用金属模铸造。低铬铸铁、高铬铸铁耐磨材料都会存在着成本比较高等缺点；马氏体、贝氏体基体的耐磨材料常规使用的寿命低、耐磨性差等缺点。

  为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高强度抗冲击耐磨材料，强度高，抗冲击能力和耐磨性能强。

  本发明提出的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.64质量百分比以上且0.71质量百分比以下的C、0.20质量百分比以上且0.40质量百分比以下的Si、1.90质量百分比以上且2.05质量百分比以下的Mn、0.90质量百分比以上且1.05质量百分比以下的Cr、0.02质量百分比以上且0.05质量百分比以下Al、0.01质量百分比以上且0.02质量百分比以下的P、0.001质量百分比以上且0.015质量百分比以下的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  优选地，Cr、Cu及Mo的含量满足如下述式：([％Al]+10[％Cr])/2[％Mn]≤1，其中[％M]为M元素的耐磨材料中含量(质量％)。

  (C)：高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨，而是有一个极限值，当含碳量1.4％后铸态析出碳化物很多，水韧处理时碳化物不能完全溶到奥氏体中去，间隙固溶的碳化物也达到了饱和，这样不仅对耐磨性没有好处，而且降低材料的强度和韧性，服役时容易断裂。

  (Si)：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松。硅是使γ相区封闭的合金元素，它可使钢的淬透性略有提高，使钢的屈服强度有所提高。钢中同时加入硅和锰两种合金元素，能发挥各自的优点，减弱二者的缺点

  (Mn)：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏钵及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。绝大部分碳化物固溶于奥氏体中，钢的组织为单相奥氏体或奥氏体加少量碳化物，Mn是使γ相区扩大的合金元素，它可使钢的淬透性增加，使Ms点降低，促进奥氏体晶粒长大。

  (Cr)：铬是碳化物形成元素。铬除与碳结合成碳化物外，其余部分溶于基体内，来提升基体的电极电位，对抗腐蚀是有利的。若其含量较小时，有极大几率会出现M3C型碳化物，使硬度和韧性都降低。若其含量较大时，结晶时碳化物数量显著增多，使韧性显而易见地下降，同时由于基体中含碳量降低，导致基体的硬度降低，从而耐磨性下降。但现在已经有部分厂家采取了特殊的生产和处理工艺解决了这样的一个问题，使铬的含量最大可达到30％。

  (P)：磷单独溶解在钢中很少，常以Fe2p，Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低，碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。

  (S)：由于钢中含锰量高，能生成大量的MnS从渣中排出。又由于是在碱性渣中熔炼，硫可顺利降低到0.03％以下。这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。

  本发明通过对高强度抗冲击耐磨材料的组分做到合理选择，并控制P、S两种杂质的含量，同时当钢耐磨材料中含铬量达到特殊的比例时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢耐磨材料表明产生一层很薄的氧化膜(自钝化膜)，可阻止钢耐磨材料的基体进一步腐蚀，提升了耐磨件的耐磨性能和耐腐蚀和抗老化性能，延长了常规使用的寿命；控制Mn、Cu及Mo的含量，使Mn、Cu及Mo相互配比，并控制与C的配比，Mn是使γ相区扩大的合金元素，它可使钢的淬透性增加，使Ms点降低，促进奥氏体晶粒长大，铜是奥氏体形成元素，多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨耐磨材料中加镍最大的作用是提高基体电极电位，提高耐蚀性，钼的最大的作用是细化基体，细化碳化物，提高基体的电极电位，提高耐蚀性。控制与C含量的配比，能有效提升耐磨材料的硬度，进而有效提升了耐磨材料的抗冲击性能。铸铁合金中的碳硅元素是促使形成粗片状珠光体的主要的因素，碳硅量的过高，会极度影响形成白口，降低硬度。适当降低碳硅含量，还可增强基体组织的强韧性指标，降低因冲击而破碎的可能性，但是如果过于降低碳硅当量，又有可能使磨耐磨材料的韧性指标过高，硬度降低，耐磨性变差，因此本发明控制了炭硅当量值(C+1/3Si)为2.8-3.2，从而有效提升了硬度和耐磨性。

  下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。

  本发明的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.675质量百分比的C、0.30质量百分比的Si、1.975质量百分比的Mn、0.975质量百分比的Cr、0.035质量百分比Al、0.015质量百分比的P、0.0075质量百分比的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  本发明的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.64质量百分比的C、0.40质量百分比的Si、1.90质量百分比的Mn、1.05质量百分比的Cr、0.02质量百分比Al、0.02质量百分比的P、0.001质量百分比的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  本发明的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.71质量百分比的C、0.20质量百分比的Si、2.05质量百分比的Mn、0.90质量百分比的Cr、0.05质量百分比Al、0.01质量百分比的P、0.015质量百分比的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  本发明的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.65质量百分比的C、0.35质量百分比的Si、1.95质量百分比的Mn、1.00质量百分比的Cr、0.03质量百分比Al、0.018质量百分比的P、0.002质量百分比的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  本发明的一种高强度抗冲击耐磨材料，所述高强度抗冲击耐磨材料由0.70质量百分比的C、0.25质量百分比的Si、2.00质量百分比的Mn、0.95质量百分比的Cr、0.04质量百分比Al、0.012质量百分比的P、0.014质量百分比的S，剩余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

  以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

  1. 金属材料表面改性技术 2. 超硬陶瓷材料制备与表面硬化 3. 规整纳米材料制备及应用研究

  1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究

  1.精密/超精密加工技术 2.超声波特种加工 3.超声/电火花复合加工 4.超声/激光复合加工 5.复合能量材料表面改性 6.航空航天特种装备研发

  1. 先进材料制备 2. 环境及能源材料的制备及表征 3. 功能涂层的设计及制备 4. 金属基复合材料制备