[發明專利]一種低溫鋼

在審

• 申請號: 201610845502.3
• 申請日: 2016-09-24
• 公開（公告）號: CN107868914A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉存福
• 申請（專利權）人: 重慶向陽儀器有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/02;C22C33/04;C21C7/064;C21C7/068
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技術領域

本發明屬于機械制造鑄造技術領域，涉及一種低溫鋼。

背景技術

現在通用低溫鋼的種類及其化學成分是：鋼號ZG16Mo的化學成分% C：0.12～0.2、Si：0.15～0.50、Mo：1.2～1.6、S≤0.045、P≤0.04；鋼號ZG09Mo2V化學成分% C：≤0.12、Si：0.15～0.50、Mo：1.4～1.8、R ：0.02～0.03、V ：0.02～0.08、S≤0.04、P≤0.04；鋼號ZG06MoNb化學成分% C：≤0.07、Si0.17～0.37、Mo：1.6～1.8、Nb：0.03～0.04、V ：0.02～0.08、S≤0.03、P≤0.03；鋼號ZG06AlNbCuN化學成分% C：≤0.08、Si≤0.35、Mo：0.8～1.28、Al0.04～0.15、Cu0.3～0.4、N0.01～0.014、Nb0.04～0.08、S≤0.035、P≤0.02。

目前我國的低溫用鑄造低合金鋼性能是：鋼號ZG16Mo熱處理規范900℃正火600℃回火，V型缺口沖擊功J（-40℃）12，使用溫度℃為-40℃；鋼號ZG09Mo2V熱處理規范930℃正火670℃回火，V型缺口沖擊功J（-70℃）24，使用溫度℃為-70℃；鋼號ZG06MoNb熱處理規范930℃正火，V型缺口沖擊功J（-70℃）18.5，使用溫度℃為-90℃；鋼號ZG06AlNbCuN熱處理規范930℃正火，V型缺口沖擊功J（-60℃）33，V型缺口沖擊功J（-80℃）40，V型缺口沖擊功J（-100℃）1.1，使用溫度℃為-100℃；從上述化學組分和性能可以看出，低合金鋼的最低使用溫度為-100℃，而ZG16Mo的最低使用溫度為-40℃，且沖擊功只有12J。而鑄件使用的最低溫度為-175℃，-46℃時，沖擊功不低于18J。在最低使用溫度為-175℃時，不采用高合金鋼，而是用改性ZG16Mo替代高合金鋼，是不能達到低溫沖擊功要求的。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種能提高低溫沖擊功的采低溫鋼。

一種低溫鋼，其化學成分及質量百分比含量如下：C為0.15～0.19、Si為0.10～0.24、Mo為1.5～2.1、Al≤0.01、Cu≤0.004、S≤0.014、P≤0.014、RE為0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。

一種采用低合金鋼制作低溫鋼的方法，其工藝步驟是：對上述低溫鋼進行熔煉，以減少低熔點化合物及脆性物質，在熔煉的氧化期，脫碳量不低于0.4%，不能出現過氧化造成后期增碳，當鋼水含磷量不大于0.01%時進入還原期；在熔煉的還原期，造白渣脫硫，硫小于0.014%時，進行出鋼澆鑄；在澆鑄時，根據鑄件的結構特點，制定鑄造工藝，以得到鑄件的晶粒細化。

進一步，在鑄造時，冒口與熱節截面積比例不低于2。

本發明的積極效果是: 熔煉時低合金鋼將S、P、特別是P控制到最低限度，減少低熔點化合物及脆性物質；還原期添加TES，以期凝固時增加單位晶核數量從而提高晶粒度等級；在設定低合金鋼化學成分時，控制好Mo/C，已得到最佳的強度及韌性，從而提高低溫沖擊功。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

一種采用低合金鋼制作低溫鋼的方法， 在設定低合金鋼化學成分時，以不增加貴重金屬為前提，以得到鑄件最佳的強度及韌性，從而提高低溫沖擊功，所設定的低合金鋼化學成分如下：C為0.15～0.19、Si為0.10～0.24、Mo為1.5～2.1、Al≤0.01、Cu≤0.004、S≤0.014、P≤0.014、RE為0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。

工藝步驟是：其工藝步驟是：對上述低溫鋼進行熔煉，以減少低熔點化合物及脆性物質，在熔煉的氧化期，脫碳量不低于0.4%，不能出現過氧化造成后期增碳，當鋼水含磷量不大于0.01%時進入還原期；在熔煉的還原期，造白渣脫硫，硫小于0.014%時，進行出鋼澆鑄；在澆鑄時，根據鑄件的結構特點，制定鑄造工藝，以得到鑄件的晶粒細化，最好在鑄造時，冒口與熱節截面積比例不低于2。

熔煉時嚴格執行熔煉工藝，將S、P、特別是P控制到最低限度，減少低熔點化合物及脆性物質；還原期添加TES，以期凝固時增加單位晶核數量從而提高晶粒度等級。按化學成分的設定，控制好Mo/C，已得到最佳的強度及韌性，從而提高低溫沖擊功。根據鑄件的結構特點，按工藝設計要點，制定不同的鑄造工藝，已得到鑄件的晶粒細化。