本发明属于低合金钢的热处理，具体涉及一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料及其制备方法。
背景技术：
1、煤炭地下气化技术实现了煤炭地下密闭开发，产物为多种可燃组分构成的混合气体，无固体废弃物排放，是集石油钻井技术、常规采煤技术和煤制气技术为一体的新兴清洁能源开发技术。煤炭地下气化技术的主体由煤矿资源选址、气化炉建造、气化剂与气化工具装备研发与粗煤气地面处理几大关键技术构成。ucg技术整体上还处于工业性试验阶段，没有实现真正意义上的产业化，也没有形成完整的产业链。
2、限制ucg技术规模化推广的最重要原因，是确保整个煤炭地下气化过程安全、稳定、顺利、高效运行的关键“卡脖子”技术瓶颈尚未突破。主要体现在以下几个方面：第一，在已经基本成熟的“可控注入点后退”工艺中，煤层燃烧气化处，及水平井前端以及生产井底部，是整个煤炭地下气化通道的最薄弱环节，气化通道装备长期处于800℃左右的高温下，且流经的粗煤气中含有co2、h2s等复杂腐蚀介质，结合高温条件，对相关工具装备的耐高温及耐腐蚀性能是极大的考验；第二，高温气载颗粒冲蚀磨损是煤炭地下气化过程中的严苛工况之一，其特点类似于航空发动机工作环境，以高温、磨料高速微切削为主，对材料高温强度、高温耐磨性等性能亦是极大的考验；第三，现有技术中需要添加w、co、nb、ni等昂贵合金元素生产成本极高。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料及其制备方法，能够解决煤炭地下气化通道井下高温冲蚀磨损工况下的工具装备使用寿命问题。
2、本发明是通过以下技术方案来实现：
3、一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，包括以下步骤：
4、选择炉料为硼铁、生铁、铬铁、钼铁、纯铝、钙硅铁、钒铁、锰铁、钛铁及废钢；
5、根据目标产物合金化学成分和炉料的成分选择第一添加物、第二添加物和第三添加物的成分比例，将炉料破碎后置入真空感应熔炼炉进行熔炼，所述第一添加物为锰铁和硅铁，第二添加物为钒铁，第三添加物为硼铁、钙硅铁、钛铁和纯铝；
6、真空感应熔炼炉升温至1600℃时炉内为钢液进行保温，并分批次逐步加入第一添加物、第二添加物和第三添加物；
7、将炉内钢液出炉降温至1500℃进行浇筑得到铸件，铸件保温后依次进行淬火和回火，得到具有高温耐磨的铸件。
8、进一步的，其特征在于，所述加入第一添加物的时间为保温至4-5min时。
9、进一步的，所述加入第二添加物的时间为保温至6-7min时。
10、进一步的，所述加入第三添加物的时间为保温至9-10min时。
11、进一步的，所述将炉内钢液出炉降温至1500℃扒渣后浇入预热的金属型内。
12、进一步的，所述将炉内钢液浇入预热的金属型内时采用陶瓷泡沫过滤网净化钢液。
13、进一步的，所述炉料在投入真空感应熔炼炉前破碎至小于等于15mm的块状。
14、8.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述铸件在1050℃保温2h后依次进行淬火。
15、进一步的，淬火后铸件在500℃下保温1h后进行回火处理。
16、一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料，基于一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法制得。
17、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
18、本发明提供一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料及其制备方法，选择炉料为硼铁、生铁、铬铁、钼铁、纯铝、钙硅铁、钒铁、锰铁、钛铁及废钢；根据目标产物合金化学成分和炉料的成分选择第一添加物、第二添加物和第三添加物的成分比例，将炉料破碎后置入真空感应熔炼炉进行熔炼，所述第一添加物为锰铁和硅铁，第二添加物为钒铁，第三添加物为硼铁、钙硅铁、钛铁和纯铝；真空感应熔炼炉升温至1600℃时炉内为钢液进行保温，并分批次逐步加入第一添加物、第二添加物和第三添加物；将炉内钢液出炉降温至1500℃进行浇筑得到铸件，铸件保温后依次进行淬火和回火，得到具有高温耐磨的铸件；本申请采用b、cr、mo、si、mn元素共同作用，使材料获得极佳的淬透性，淬火保温冷却即可得到高硬度的完全马氏体基体组织，具有优异的抗回火软化性能即红硬性，能够承受多次高温回火而仍保持较高的硬度，非常适用于高温磨损工况下的使用，同时，本申请不添加w、co、nb、ni等昂贵合金元素，且各合金元素添加量均较低，大大降低了生产成本，避免了w元素导致的成分易偏析的缺点。
1.一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述加入第一添加物的时间为保温至4-5min时。
3.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述加入第二添加物的时间为保温至6-7min时。
4.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述加入第三添加物的时间为保温至9-10min时。
5.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述将炉内钢液出炉降温至1500℃扒渣后浇入预热的金属型内。
6.根据权利要求5所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述将炉内钢液浇入预热的金属型内时采用陶瓷泡沫过滤网净化钢液。
7.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述炉料在投入真空感应熔炼炉前破碎至小于等于15mm的块状。
8.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，所述铸件在1050℃保温2h后依次进行淬火。
9.根据权利要求1所述一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法，其特征在于，淬火后铸件在500℃下保温1h后进行回火处理。
10.一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料，其特征在于，基于权利要求1-9所述任意项一种煤炭地下气化井下工具用高温耐磨材料制备方法制得。
