权利要求
1.一种高耐磨导轨用高锰合金钢，其特征在于，所述高耐磨导轨用高锰合金钢包括基体和基体表面的表面强化层，所述表面强化层的显微组织为晶粒细化的显微组织，以微米级马氏体和贝氏体复合相作为基体相，且在所述基体相内分散有体积百分含量为30-45%的硬质相，所述硬质相包括Ti(C，N)、TiC和TiN中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的高耐磨导轨用高锰合金钢，其特征在于，所述基体的化学组成以质量百分比计为：锰12-14%、碳0.1-0.7%、铬0.5-1.2%、镍0.01-0.3%、钼0.12-0.15%、钴0.6-0.8%、S≤0.035%、P≤0.02%，余量为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高耐磨导轨用高锰合金钢，其特征在于，所述基体和基体表面的表面强化层通过过渡层结合为一体;
优选地，所述表面强化层的厚度为200-300μm;
优选地，所述过渡层的组成为MeN、Mex(CN)y，厚度为3-6μm。
4.根据权利要求1所述的高耐磨导轨用高锰合金钢，其特征在于，淬硬层深度可达200-300μm，晶粒细化为未处理条件下的1-2倍，表面显微硬度和复合硬度可提高2倍，表面硬度在600-1500HV，使用寿命提高80%以上，平均磨损体积损失降低2-4倍，变形量≤0.01mm。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的高耐磨导轨用高锰合金钢的制备方法，其特征在于，其包括：采用离子注入方式，先在所述基体表面注入氮、钒离子，然后注入硅离子，最后注入钛离子。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，离子注入前对基体进行清洗处理和预处理;
优选地，清洗处理包括以下步骤：将基体放入纯度为99.9%以上的丙酮溶液中超声清洗两次，每次超声清洗持续10min-20min;
优选地，预处理包括以下步骤：将清洗后的基体放到真空室试样台上，抽真空至真空度为1.0×10-4Pa-1.0×10-3Pa，预热温度为350℃，预热时间为0.5-1h。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，注入氮、钒离子包括以下步骤：所述基体缓慢绕自身轴线匀速旋转的同时，用离子注入机进行氮、钒注入处理，气源采用纯度为99.999%的氮
声明：
“高耐磨导轨用高锰合金钢及其制备方法和应用” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
