[發明專利]一種鑄鋼材料及其鑄件的制造方法

有效

• 申請號: 201610646137.3
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106282787B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 盧森加;賴振城;張紅艷
• 申請（專利權）人: 盧森加
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/18;C21D6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車輛橋殼和平衡懸架領域，尤其是涉及的是中重型載重汽車和裝載機等工程車輛橋殼和懸掛系統的鑄鋼材料及其鑄件的制造方法。

背景技術

縱觀國內工程車輛鑄鋼橋殼零部件，其所用的材質一般為QT500-7、ZG310-570、ZG270-500、ZG25Mn、ZG40Cr、日本JIS G5102(1991)標準中的SCW550等。各材料牌號的機械性能，見圖1。各材料牌號的化學成分，見圖2。由圖1和圖2可知，QT500-7材料脆性最大，且碳當量最高，無法焊接；雖ZG40Cr機械性能最高，但需添加鉻元素，及熱處理正火830-860℃+回火520-680℃，材料和熱處理成本高；ZG25Mn和SCW550鑄造熔煉鋼水時，需要低碳鋼，且需要添加較多的錳元素，熱處理溫度高，材料和熱處理成本高，但機械性能一般；ZG270-500和ZG310-570雖材料成本和熱處理成本較低，但機械性能沒有優勢，較一般。 隨著國家“節能、減排”的總體戰略要求，各汽車廠均在零部件輕量化方面下大力氣研究和實施，而橋殼作為重要零部件，是重要的輕量化對象，而要在保證性能的前提下要進行輕量化減重，其中有效的手段是提高材料的性能。而汽車零部件制造商為了保證利潤和生存，在提高材料性能的前提下，又不能大幅提高制造成本，迫切需要一種高強度、良好韌性、低成本的鑄鋼材料和制造工藝。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供高強度、良好韌性、低成本的一種鑄鋼材料及其鑄件的制造方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：鑄鋼材料，其化學成分按重量百分比組成為：

C:0.32-0.40%、Si：0.25-0.45%、Mn：0.50-0.80%、P：≤0.035%、S：≤0.035%、N：0.02-0.03%、Al：0.020-0.060%、Mo：≤0.10%、V：≤0.05%、Ni：≤0.20%、Cu：≤0.20%、Cr：≤0.25%，其余為Fe及不可避免的雜質。

優選的，其原料包括按重量計算的以下組分：

35號鋼：55-63份、ZG270-500鋼：30-35份、生鐵：0.41-0.48份、硅鐵：0.06-0.34份、硅鋇鋁：0.08-0.1份、鋁線0.049-0.06份、氮化錳鐵：0.5-0.77份、低碳錳鐵：0-0.25份。

優選的，ZG270-500鋼和35號鋼的含鐵質量百分含量≥97%，生鐵為GB/T 718-2005標準中的Z18，硅鐵為GB/T 2272-2009標準中的FeSi75Al0.5-B，硅鋇鋁合金為YB/T 066-2008標準中的FeAl30Ba6Si20，低碳錳鐵為GB/T 3795-2006標準中的FeMn84C0.7；氮化錳鐵的主要化學成分為：Mn：72%-75%、N：3.5-4%、C：≤0.50%、Si：≤3.50%、P：≤0.30%、S：≤0.02%、其余為Fe。35號鋼可以為廢鋼，本發明以35號鋼、ZG270-500回爐料為原料主材，生鐵主要增碳，硅鐵主要增硅，硅鋇鋁主要增鋁和硅及脫氧，鋁線主要脫氧，氮化錳鐵主要增氮和錳，低碳錳鐵主要是如熔煉過程中鋼水的化學成分氮含量達到目標值，而錳因燒損過多，需增錳含量時，采用低碳錳鐵增加鋼水錳含量。

一種上述鑄鋼材料的鑄件的制造方法，包括如下步驟：

a.往中頻爐中按重量投入ZG270-500鋼30-35份和35號鋼55-63份熔煉成鋼水，加入除渣劑排渣；

b.往中頻爐中投入生鐵0.41-0.48份和硅鐵0.06-0.34份，待熔化后，加入除渣劑排渣；

c.往中頻爐投入氮化錳鐵0.5-0.77份和低碳錳鐵0-0.25份，進行增氮和增錳；

d.往中頻爐投入硅鋇鋁0.08-0.1份，進行增鋁、增硅和脫氧，將中頻爐內的鋼水加熱至1640-1650℃后，停止中頻爐加熱；

e.往鋼水包投入鋁線0.049-0.06份，將中頻爐內的鋼水沖入鋼水包進行出鋼，往鋼水包投入除渣劑排渣；

f.用鋼水包澆鑄砂型，澆鑄溫度1550-1580℃，從出鋼到澆鑄完成的時間控制在10分鐘以內，澆鑄完成后所得鑄件即為鑄鋼材料鑄件。

優選的，步驟e的砂型為V法造型，還包括如下步驟：