高耐磨導軌用高錳合金鋼及其制備方法和應用

權利要求 1.一種高耐磨導軌用高錳合金鋼，其特征在于，所述高耐磨導軌用高錳合金鋼包括基體和基體表面的表面強化層，所述表面強化層的顯微組織為晶粒細化的顯微組織，以微米級馬氏體和貝氏體復合相作為基體相，且在所述基體相內分散有體積百分含量為30-45%的硬質(zhì)相，所述硬質(zhì)相包括Ti(C，N)、TiC和TiN中的一種或多種。 2.根據權利要求1所述的高耐磨導軌用高錳合金鋼，其特征在于，所述基體的化學(xué)組成以質(zhì)量百分比計為：錳12-14%、碳0.1-0.7%、鉻0.5-1.2%、鎳0.01-0.3%、鉬0.12-0.15%、鈷0.6-0.8%、S≤0.035%、P≤0.02%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。 3.根據權利要求1所述的高耐磨導軌用高錳合金鋼，其特征在于，所述基體和基體表面的表面強化層通過(guò)過(guò)渡層結合為一體; 優(yōu)選地，所述表面強化層的厚度為200-300μm; 優(yōu)選地，所述過(guò)渡層的組成為MeN、Mex(CN)y，厚度為3-6μm。 4.根據權利要求1所述的高耐磨導軌用高錳合金鋼，其特征在于，淬硬層深度可達200-300μm，晶粒細化為未處理條件下的1-2倍，表面顯微硬度和復合硬度可提高2倍，表面硬度在600-1500HV，使用壽命提高80%以上，平均磨損體積損失降低2-4倍，變形量≤0.01mm。 5.一種根據權利要求1-4中任一項所述的高耐磨導軌用高錳合金鋼的制備方法，其特征在于，其包括：采用離子注入方式，先在所述基體表面注入氮、釩離子，然后注入硅離子，最后注入鈦離子。 6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，離子注入前對基體進(jìn)行清洗處理和預處理; 優(yōu)選地，清洗處理包括以下步驟：將基體放入純度為99.9%以上的丙酮溶液中超聲清洗兩次，每次超聲清洗持續10min-20min; 優(yōu)選地，預處理包括以下步驟：將清洗后的基體放到真空室試樣臺上，抽真空至真空度為1.0×10-4Pa-1.0×10-3Pa，預熱溫度為350℃，預熱時(shí)間為0.5-1h。 7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，注入氮、釩離子包括以下步驟：所述基體緩慢繞自身軸線(xiàn)勻速旋轉的同時(shí)，用離子注入機進(jìn)行氮、釩注入處理，氣源采用純度為99.999%的氮