[發明專利]一種改進的中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼的制備方法

有效

• 申請號: 201310040613.3
• 申請日: 2013-02-03
• 公開（公告）號: CN103060694A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 劉芝英
• 申請（專利權）人: 劉芝英
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C21D1/20;C21D6/00;B24C1/10
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技術領域

本發明涉及一種馬氏體鑄鋼的制備方法，屬于鋼制造領域，尤其涉及一種同時具有高強度和高塑韌性、并且表面硬度高的改進的中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼的制備方法。?

背景技術

在耐磨材料生產中，中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼占有相當大的比重。中低碳馬氏體鋼通常用于高強度的調質鋼，具有很高的強度和韌性，淬透性較高，冷變形塑性中等，切削加工性能良好。由于它不含貴金屬元素，價格便宜，多用于制造高負荷、高速的各種重要零件，如齒輪、軸、離合器、鏈輪、砂輪軸、軸套、螺栓、螺母等，也用于制造耐磨、工作溫度不高的零件，變載荷的焊接構件，如高壓鼓風機的葉片、閥板以及非腐蝕性管道管子，還應用于航空飛機軸、梁和起落架等以及航天火箭、原子能工業等關鍵承力構件，是最早商品化的一類低合金超高強度鋼。

眾所周知，馬氏體有兩種亞結構，一種孿晶馬氏體，其硬度高脆性大；一種為位錯馬氏體，其硬度高韌性好。國內馬氏體耐磨鋼不含Ni，且鑄鋼成分不均勻，故孿晶馬氏體含量比例較高，韌性初步不足。另外，中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼有回火脆性傾向，傳統熱處理工藝一般為淬火后再進行回火處理。但是傳統的熱處理工藝不能兼顧高強度與良好塑韌性的要求：若降低回火溫度保持其抗拉強度1500-1600MPa左右，則塑性較低(延伸率僅3％-6％左右)、裂紋敏感性很高易發生低應力脆斷；若提高回火溫度可改善塑性(延伸率＞10％)，但強度大幅下降至1000-1100MPa。為此，需要開發簡便易行的不完全淬火-等溫配分熱處理新工藝，在保證適當塑性的前提下大幅提高鋼的拉伸強度，或者在保證高強度的同時顯著改善塑性和韌性，從而實現高強度、高塑韌性的不同配合。

發明內容

本發明是要解決現有技術中存在的不足之處，提供了一種改進的中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼的制備方法。?

本發明的技術方案為：一種改進的中低碳鉻硅錳馬氏體鑄鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?

1）根據以下組分配置原料（wt%）：

C：0.26～0.4???

Si：0.95～1.3???

Mn：0.70～1.20??

Cr：0.70～1.10

雜質：<0.05

余量為Fe；

在中頻無芯感應爐熔煉，先熔煉碳素鋼，鉻鐵隨料裝入，爐料熔清后，爐溫達到1580~1600℃加入硅鐵、錳鐵，硅鐵、錳鐵料塊大小為50~60mm，然后進行熔煉合金化；

2）用鋁脫氧后出爐，采用粘土砂、潮型，澆鑄成鑄件；

3）將粒徑為1－3mm的砂石與水，按照1.5-2.5體積份砂石與1體積份水的比例進行混合，得到濕砂，然后將步驟2）得到的鑄件埋入濕砂中進行冷卻，控制冷卻時間為5小時；

4）然后用噴嘴將氮氣與細砂的混合物吹向步驟3）得到的鋼件表面，其中細砂的粒徑為0.5～1.5mm，氮氣與細砂的體積比為（10～20）：1，吹出噴嘴的射流壓力為50～100MPa；

5）將制得的鑄件鋼在830℃～860℃的溫度下保溫550～600s完成全部奧氏體化處理；

6）經過步驟5）后，再在180～230℃溫度下進行等溫淬火或者不完全淬火，保溫120s～240s；

7）將經過步驟6）處理的鋼件，在340℃～430℃的溫度區間內，保溫180s～300s，然后再淬火至室溫，得到最終的鋼件。