[發(fā)明專利]一種低合金鋼的熱處理方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410513713.8 | 申請日： | 2012-10-22 |
| 公開（公告）號： | CN104233095A | 公開（公告）日： | 2014-12-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 羅紹康 | 申請（專利權(quán)）人： | 寧波吉威熔模鑄造有限公司 |
| 主分類號： | C22C38/38 | 分類號： | C22C38/38;C22C38/24;C21D1/20;C23C14/48;C23C14/16;C23F17/00 |
| 代理公司： | 余姚德盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239 | 代理人： | 胡小永 |
| 地址： | 315000 浙*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 低合金鋼 熱處理 方法 | ||
本申請是基于中國申請(2012104069929)而提出的分案申請
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種低合金鋼的熱處理方法，具體的說，涉及一種用作斗齒的低合金鋼的熱處理方法。
背景技術(shù)
斗齒一般固定于挖掘機挖斗的下端，直接接觸路面和需要鏟起的物質(zhì)，如泥沙、石頭、泥土等堅硬的東西，從而保護挖斗不受損壞。但由于在使用過程中，斗齒需要不斷地石頭、泥土等堅硬的東西接觸和摩擦，因此在使用一段時間后斗齒就容易被磨損掉。
現(xiàn)有技術(shù)中，斗齒一般采用低碳合金鋼材料，低碳合金鋼材料的綜合力學(xué)性能較好，不易出現(xiàn)繃斷的情況，但是硬度一般只有HRC50左右，則在使用一段時間后，低合金鋼材料的磨損比較嚴重，當(dāng)磨損到不能起到保護作用時，則需要進行更換處理，一般2～3個月就得更換，而頻繁的更換斗齒不僅使效率降低，而且還使得使用成本也大大增加；而如果使用硬度更高的高含量合金材料制作斗齒時，這種較高硬度的合金材料雖然具有較好的耐磨性能，但是綜合力學(xué)性能較差，較高硬度導(dǎo)致其脆性也較大，使用時極容易繃斷；而且為了得到耐磨性相對較好而綜合力學(xué)性能又相對較好的合金材料，就需要在合金材料熔煉時，加入更多的合金來進行調(diào)質(zhì)，但合金元素的使用成本較高，隨之而來就是合金材料的成本也相應(yīng)大幅增加。
本發(fā)明的目的是提供一種硬度高，韌性好，耐沖擊，缺口敏感性低的可用于斗齒的低合金鋼材料的熱處理方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硬度高，韌性好，耐沖擊的可用于斗齒的低合金鋼材料的熱處理方法。
本發(fā)明所述的低合金鋼的成分(重量％)為：C：0.85～1.24％；Mn：1.35～1.85％；Cr：1.40～1.90％：V：0.1～0.6％；Mo：0.15～0.2％；RE?0.1～0.3％，Si：0.2～0.35％，S，P均<0.025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
在上述化學(xué)成分中，碳是通常鋼中所采用的最廉價的強化元素。碳在鋼中主要以固溶或生成碳化物的形式存在。碳化物可作為增強相增加鋼的硬度和強度，利用熱處理方法，先在較高的溫度下使碳化物都熔融在奧氏體中，然后利用碳化物微細化淬火方式進行熱處理，使碳化物顆粒極為細小且均勻分布，可進一步提高鋼的強韌性。
鉻與鐵能形成連續(xù)固溶體，并能與碳(鐵)形成多種碳化物。鋼中加入一定量的鉻，能提高硬度和強度，隨著鉻含量的增加，鋼的抗拉強度和硬度也顯著上升，因此，鉻是耐磨鋼中常采用的化學(xué)元素。釩和碳有極強的親和力，它在鋼中主要以碳化物形態(tài)存在。釩在鋼中的主要作用是細化組織和晶粒，提高鋼的強度和韌性，釩的碳化物具有極高的硬度和耐磨性。另外，硅在鋼中也主要以碳化物的形態(tài)存在，碳化硅的硬度極高，且分布在晶界，可以防止晶粒快速長大。
本發(fā)明中加人稀土的目的：一是改善鋼的鑄造性能，增加鋼流的流動性，并改善鋼錠或鑄件的表面質(zhì)量，提高鑄件成品率；二是提高鋼的塑性和韌性，因為稀土具有脫氧、脫硫、脫氣，減少夾雜物的作用，因此，可改善鋼的塑性和韌性，另一方面，稀土元素的硫化物、氧化物及其它化合物在鋼液凝固過程中，都是結(jié)晶核心，故有效地細化了晶粒，這也有利于提高鋼的塑性和韌性。
本發(fā)明經(jīng)冶煉爐溶煉后，鋼水可澆鑄成鋼錠，再鍛造或軋制成材，制成制品熱處理；另外鋼水也可直接洗鑄成鑄件再進行熱處理使用，優(yōu)選將其直接澆鑄成鑄件然后進行熱處理使用。
采用的熱處理方法如下：加熱至1020～1080℃保溫10～30min，使材料完全轉(zhuǎn)化為奧氏體，且碳化物溶入奧氏體中；然后在500～380℃等溫處理1～5h，碳化物均勻析出，奧氏體轉(zhuǎn)化為下貝氏體，然后低溫回火160～180℃保溫0.8～1.5h，空冷。
此時金相組織為：下貝氏體+碳化物+殘余奧氏體。下貝氏體的硬度和強度略低于回火馬氏體，但塑性好，缺口敏感性低，沖擊韌性好，非常適合作為斗齒的芯材料。
另外，為保證制成的斗齒具有更好的耐磨性和抗沖擊性，還可將鑄件進行滲碳和滲金屬處理，即進行表面處理。
本發(fā)明所述的低合金鋼，在熱處理方法之前，還包括表面處理工藝：
所述表面處理工藝如下：1)將斗齒放入離子注滲處理爐中，抽真空，當(dāng)真空度達到0.5～10Pa，通入氮氣至常壓，然后加熱至800℃～840℃，脈沖電流沖擊由鎢合金做成的靶，脈沖電流束密度為0.3～6mA/cm2，脈沖頻率在25～50HZ，加速電壓在30～40KV，鎢離子的注入能量在50～300KeV，注入鎢離子的濃度20～50％，處理15～40h，然后隨爐緩慢冷卻；
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