[發(fā)明專利]一種高碳低合金鋼材料及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410357855.X
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104164610A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費賢超
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥市瑞宏重型機械有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C33/08;C21D1/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 方崢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種高碳低合金鋼材料的制造方法。

背景技術(shù)

目前為止，雖然合金鋼技術(shù)得到很大發(fā)展，但是，仍有很多問題存在，如耐磨度、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性、成本等不能兼顧，在很多場合還不能滿足生產(chǎn)的要求，還需要進一步改進，以提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會發(fā)展提供動力，任務(wù)還很艱巨。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高碳低合金鋼材料的制造方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

高碳低合金鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳2.7-3.5%、硅0.07-0.098%、錳0.02-0.05%、鉻0.55-0.60%、鉿0.002-0.0023%、鎂0.35-0.36%、鎵0.0055-0.0057%、銻0.002-0.003%、鈮0.33-0.35%、鎢0.065-0.07%、硫0.03-0.04%、磷0.02-0.045%、余量為鐵。

高碳低合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟：

（1）將廢鋼、廢鐵等比例混合，熔煉成鋼水，于1550℃-1650℃溫度下，依次加入重量為碳含量總量的0.2-0.4%的硼砂脫氧劑、1.5-1.7%二氧化硅、2.5-3.5%鋁粉和2-3%氟化鋇，攪拌混合均勻；

（2）按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取三氧化二鉻、氧化鎂、鎢粉、鉻粉；充分混合均勻，然后在?500-600MPa的壓力下進行壓粉成形，然后在1250-1420℃的溫度下進行燒結(jié)，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200-400目篩，備用；

（3）按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取鈮粉、鉿粉、氧化鎵和三氧化二銻，加入適量無水乙醇，研磨粉碎，在3000-4000轉(zhuǎn)/分下攪拌混和時間為1-2?小時后，然后送入回轉(zhuǎn)爐預(yù)燒，預(yù)燒溫度為950-1050℃，取出再研磨粉碎備用；

（4）將步驟（2）、（3）的混合粉末加入步驟（1）中，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質(zhì)量百分比加入其他剩余合金元素，在1500-1550℃溫度下保溫20-30分鐘，然后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔化25-35min，鑄造成型，出鋼溫度為1470-1530℃。

（5）熱處理：將步驟（4）出鋼后的鑄件加熱至?650-710℃，并保溫2-3小時后在氯化鋇液體中進行淬火20-30分鐘；取出加熱至?920-950℃，并保溫4-5小時后用循環(huán)冷水冷卻，冷卻時間為5-10分鐘；最后加熱到?450-480℃，并保溫?2-3小時后自然冷卻。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用低合金原則，通過改變合金鋼材料的配比，適當(dāng)減小硅錳的含量，適度添加鉻、鎢、鈮、鉿、鎵和銻等稀有金屬元素可細化晶粒，得到優(yōu)良的熱處理性能，降低鋼的過熱敏感性和脫碳傾向，提高材料的韌性、強度和彈性極限和疲勞強度，減少了淬火開裂的現(xiàn)象。

具體實施方式

實施例1：高碳低合金鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳3.1%、硅0.082%、錳0.035%、鉻0.58%、鉿0.0021%、鎂0.35%、鎵0.0056%、銻0.0025%、鈮0.34%、鎢0.068%、硫0.035%、磷0.033%、余量為鐵。

高碳低合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟：

（1）將廢鋼、廢鐵等比例混合，熔煉成鋼水，于1600℃溫度下，依次加入重量為碳含量總量的0.3%的硼砂脫氧劑、1.6%二氧化硅、3%鋁粉和2.5%氟化鋇，攪拌混合均勻；

（2）按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取三氧化二鉻、氧化鎂、鎢粉、鉻粉；充分混合均勻，然后在?550MPa的壓力下進行壓粉成形，然后在1350℃的溫度下進行燒結(jié)，將燒結(jié)后的物料粉碎后過200目篩，備用；

（3）按化學(xué)元素成分的質(zhì)量百分比稱取鈮粉、鉿粉、氧化鎵和三氧化二銻，加入適量無水乙醇，研磨粉碎，在3500轉(zhuǎn)/分下攪拌混和時間為1-2?小時后，然后送入回轉(zhuǎn)爐預(yù)燒，預(yù)燒溫度為1000℃，取出再研磨粉碎備用；

（4）將步驟（2）、（3）的混合粉末加入步驟（1）中，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原料質(zhì)量百分比加入其他剩余合金元素，在1520℃溫度下保溫25分鐘，然后取樣，分析成分后，調(diào)整成分，熔化30min，鑄造成型，出鋼溫度為1500℃。