[發明專利]高強度耐磨合金鑄鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201310271477.9
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103397270A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 何祥炎;黃先功;孫國政
• 申請（專利權）人: 安徽三聯泵業股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明屬于鋼鐵鑄造技術，具體是一種鑄鋼及制備方法。

背景技術

鑄鋼是在凝固過程中不經歷共晶轉變的用于生產鑄件的鐵基合金的總稱。鑄鋼分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼和鑄造特種鋼3類。對于強度、塑性和韌性要求更高的機器零件，需要采用鑄鋼件，現有鑄鋼存在屈服強度、抗拉強度均較低、抗沖擊性等機械力學性能指標較低，已不能滿足產品對材料力學性能的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度耐磨合金鑄鋼及其制備方法，具有較好的機械力學性能。

本發明的技術方案如下：

一種高強度耐磨合金鑄鋼，其特征在于所述鑄鋼的化學成分及其質量百分比為：碳0.30-0.36、錳0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、鉻4.3-4.5、鎳0.1-0.2、銅0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基質為鐵。

所述的高強度耐磨合金鑄鋼的制備方法，其特征在于：將各配料放入于工業電弧爐中進行熔煉，檢測合金成分含量并添加相應成分至達標，加入精煉劑精煉，攪拌10-15分鐘，扒渣，并澆注成鑄件，澆注溫度為1550-1610℃?；然后進行鑄件的后續熱處理：先由室溫以130-150℃/小時速率升溫至735-765℃，保溫5-6小時；再以90-120℃/小時速率升溫至915-955℃，保溫4-5小時；再以70-90℃/小時速率降溫至615-645℃，保溫2-3小時；再以120-140℃/小時速率降溫至480-540℃，保溫2-3小時；再以70-90℃/小時速率升溫至720-740℃，保溫1-2小時；再以90-120℃/小時速率降溫至520-540℃，保溫2-3小時，取出至150-180℃溶劑油中，冷卻即得；所述的精煉劑由下列重量份原料混合壓塊而成：碳酸鋇3-3.2、四硼酸鈉2.3-2.6、海泡石粉5-6、氟化鋁鈉1.3-1.5、明礬3-4、SnO₂1.1-1.3、Bi₂O₃4.1-4.3、二硼化釩1.6-1.8、碳化鈮2.3-2.5。

該合金鋼具有強韌性高、淬透性與淬硬性好，其可滿足制造在低溫環境中,如-20℃～0℃，適應在寒帶環境中長期工作的要求。

具體實施方式

高強度耐磨合金鑄鋼，所述鑄鋼的化學成分及其質量百分比為：碳0.30-0.36、錳0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、鉻4.3-4.5、鎳0.1-0.2、銅0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基質為鐵。

所述的高強度耐磨合金鑄鋼的制備方法，其特征在于：將各配料放入于工業電弧爐中進行熔煉，檢測合金成分含量并添加相應成分至達標，加入精煉劑精煉，攪拌10-15分鐘，扒渣，并澆注成鑄件，澆注溫度為1550-1610℃?；然后進行鑄件的后續熱處理：先由室溫以130-150℃/小時速率升溫至735-765℃，保溫5-6小時；再以90-120℃/小時速率升溫至915-955℃，保溫4-5小時；再以70-90℃/小時速率降溫至615-645℃，保溫2-3小時；再以120-140℃/小時速率降溫至480-540℃，保溫2-3小時；再以70-90℃/小時速率升溫至720-740℃，保溫1-2小時；再以90-120℃/小時速率降溫至520-540℃，保溫2-3小時，取出至150-180℃溶劑油中，冷卻即得；

所述的精煉劑由下列重量份（公斤）原料混合壓塊而成：碳酸鋇3、四硼酸鈉2.3、海泡石粉6、氟化鋁鈉1.3、明礬3、SnO₂1.1、Bi₂O₃4.1、二硼化釩1.6、碳化鈮2.3。

本發明超高強度鑄鋼的機械性能為：拉伸強度1580MPa，屈服強度1278MPa，延伸率14％，斷面收縮率23％，沖擊吸收功56J，沖擊韌性63J/cm2，硬度55HRC。