[發明專利]低合金鑄鋼及其在重型載貨汽車橋殼中的應用及所用原料和加工工藝

有效

• 申請號: 201110109946.8
• 申請日: 2011-04-29
• 公開（公告）號: CN102212755A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 曹宗安;邵明金;邵長夫;邵長啟;單夫璽
• 申請（專利權）人: 山東蒙凌工程機械股份有限公司
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24;C22C33/06
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明涉及低合金鑄鋼材料，具體是一種能夠適用于重型載貨汽車橋殼的低合金鑄鋼及其所用原料和加工工藝。

背景技術

橋殼是重型載貨汽車上的重要功能件，其質量性能直接影響到汽車的承載能力和使用壽命。目前國內外載貨汽車橋殼常用的材質有球墨鑄鐵QT500-7、鑄鋼ZG270-500和日本JIS?G5102(1991)標準中的SCW550。球墨鑄鐵橋殼成品率低，表面粗糙，使用壽命短；而ZG270-500力學性能較低；隨著汽車載重量的日益加大，QT500-7、ZG270-500已經不適應大噸位的汽車，特別是使用條件惡劣、超載較嚴重的重型汽車，容易發生斷裂。

SCW550材質具有如下成分：C≤0.22％，Si≤0.80％，Mn≤1.50％，P≤0.040％，S≤0.040％，Cr≤0.50％，Ni≤2.50％，Mo≤0.30％和V≤0.20％，其力學性能為抗拉強度σb≥550MPa，屈服強度σs≥355MPa，延伸率δ≥18％。但是由于SCW550材質中合金元素添加多，添加了較高含量的Cr(鉻)、Ni(鎳)、Mo(鉬)、V(釩)等貴重元素，原材料成本高。

且SCW550的熱處理工藝為調質處理，工序復雜，工藝要求高，?生產成本高。這種材質易出現裂紋等缺陷，成品率不高，鑄造工藝性能不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低合金鑄鋼，這種低合金鑄鋼機械性能高，低溫沖擊韌性好、鑄造、加工工藝性能好，生產成本低，特別適用于生產重型載貨汽車橋殼。

本發明采取以下技術方案實現：

一種低合金鑄鋼，所述低合金鑄鋼中各元素的質量百分含量分別為，C：0.23-0.33％，Si：0.50-1.00％，Mn：0.90-1.40％，Cr：0.10-0.25％，Mo：0.10-0.25％，V：0.20-0.25％，P≤0.040％，S≤0.040％，殘余元素含量≤0.20％，其余為Fe。

所述低合金鑄鋼中以下各元素的質量百分含量可以為，C：0.29％，Si：0.61％，Mn：1.01％，Cr：0.21％，Mo：0.22％，V：0.22％，P：0.028％，S：0.016％，殘余元素含量≤0.20％，其余為Fe。

所述低合金鑄鋼中以下各元素的質量百分含量可以為，C：0.28％，Si：0.68％，Mn：0.98％，Cr：0.19％，Mo：0.20％，V：0.23％，P：0.026％，S：0.011％，殘余元素含量≤0.20％，其余為Fe。

所述低合金鑄鋼中以下各元素的質量百分含量可以為，C：0.29％，Si：0.67％，Mn：0.96％，Cr：0.20％，??Mo：0.21％，V：0.21％，P：0.022％，S：0.013％，殘余元素含量≤0.20％，其余為Fe。

其殘留元素主要來源于熔煉原材料、耐火材料，以及廢鋼和合金?添加劑可能無意帶進銅、鉛、錫、鉍等元素。

上述低合金鑄鋼在重型載貨汽車橋殼中的應用。

一種上述低合金鑄鋼所用原料，是由如下重量份數的原料組成：廢鋼95-98份，生鐵1-2份，錳鐵合金0.05-1份，硅錳鐵合金0.05-1份，鉻鐵合金0.1-0.5份，鉬鐵合金0.1-0.5份，釩鐵合金0.05-1份，其中，廢鋼中含鐵的質量百分含量不小于98％，生鐵為GB718-2005標準中的Z18，錳鐵合金中錳的質量百分含量為60-65％，硅錳鐵合金中錳的質量百分含量為60-67％，硅錳鐵合金中硅的質量百分含量為14-17％，鉻鐵合金中鉻的質量百分含量為62-72％，鉬鐵合金中鉬的質量百分含量為55-60％，釩鐵合金中釩的質量百分含量為40-60％。

一種適用于重型載貨汽車橋殼的低合金鑄鋼的加工工藝，所述加工工藝包括鑄造和熱處理過程，所述鑄造過程包括以下步驟：

(1)將95-98重量份廢鋼加入堿性中頻感應電爐中，當80-90％的爐料熔化之后，扒除爐渣，待爐料溶清后，加入生鐵1-2重量份，然后加入錳鐵合金0.05-1重量份和硅錳鐵合金0.05-1重量份進行沉淀脫氧，然后將溫度升到1550-1590℃后加入經烘烤過的鉻鐵合金0.1-0.5重量份、鉬鐵合金0.1-0.5重量份和釩鐵合金0.05-1重量份；

(2)將溫度升到1630-1660℃后出鋼，加入鋁條進行最終脫氧，加入集渣劑并進行除渣，在溫度達到1550-1600℃后將合金溶液澆入預先做好的砂型中；

(3)在2小時后將步驟(2)中的鑄件從砂型中取出，并進行拋丸處理，去除表面的砂子；