[發明專利]低碳低硼低鉻合金鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201710368715.6
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN108950427A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 陳章華;陳瑾昱;張昌華
• 申請（專利權）人: 陳章華
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/52;C22C38/54;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙凱

本發明公開了一種低碳低硼低鉻合金鋼及其制備方法，屬于合金鋼制造技術領域，采用低碳低硼低鉻，搭配鈰稀土、釩、鎢、銅、鉭、鈷以及鈮等材料，依次通過確定工藝目標值、配料、熔煉、取樣調整、澆注成型和熱處理最后制得的合金鋼，其硬度為HRC42?52，其沖擊功高達11?20焦耳，本發明在保證合金鋼具備一定硬度的情況下，還極大的提高了其抗沖擊性、韌性和耐磨性。

技術領域

本發明涉及到合金鋼制造技術領域，尤其涉及一種具有高的韌性和耐 磨性的低碳低硼低鉻合金鋼及其制備方法。

背景技術

合金鋼是在普通碳素鋼基礎上添加適量的一種或多種合金元素而構成 的鐵碳合金。根據添加元素的不同，并采取適當的加工工藝，可獲得高強 度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐低溫、耐高溫、無磁性等特殊性能。根據 鋼中合金元素含量的多少，又可分為低合金鋼，中合金鋼和高合金鋼。合 金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素， 只要有足夠的碳，在適當條件下，就能形成各自的碳化物，當缺碳或在高 溫條件下，則以原子狀態進入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元 素，其中一部分以原子狀態進入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳 體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態存在于 固溶體中。

公開號為CN 1335417，公開日為2002年02月13日的中國專利文獻 公開了一種高溫耐磨合金鋼，其特征在于：采用下述組分和重量百分含量 的原料通過熔煉和其它工藝流程生產制得的：77.5-79％的廢鋼，18.3-207％ 的高碳鉻鐵，0.67-1.0％的鉬鐵，0.33-0.5％的釩鐵，適量的硅、錳脫氧劑， 0.05-0.1％的鈦鐵，0.02-0.05％的鋯，0.6-1.2％的鋁和0.12-0.5％的稀土元 素，這樣制得的合金鋼含碳1.45-1.70％，含鉻11.0-12.5％，含鉬0.4-0.6％， 含釩0.15-0.30％，含鈦0.02-0.05％，含鋯0.02-0.05％，含鋁0.6-1.2％， 含稀土元素0.05-0.15％。該專利文獻公開的高溫耐磨合金鋼，其采用增大 碳和高合金元素的配比，雖然提高了一定的耐磨性能，但是，大大增加了 合金成本，且制造出的合金鋼性能接近鐵，脆性較大，韌性較差，不適合 國內民用使用和推廣。

公開號為CN105385939A，公開日為20160309的中國專利文獻公開了 一種高強度高韌性合金鋼的制造方法，其特征在于，包括由以下重量百分 比的化學成分制備而成：碳0.3-0.58％、硅0.25-1.38％、錳0.55-1.55％、 磷≤0.025％、硫0.02-0.025％、鉻0.09-1.32％、鎳0.28-0.62％、鉬0.02- 0.035％、鈦0.18-0.20％、釩0.2-0.5％、鎢0.4-0.9％、鈮0.3-0.6％、鈷0. 11-0.15％、銅0.2-0.8％、鋁≤0.2％、硼≤0.15％和氮≤0.3％。該專利文獻 公開的高強度高韌性合金鋼的制造方法，以中碳鋼生產，雖然硬度較高， 但韌性較差，制備得到的合金鋼脆性較大，用于打鵝卵石，合金鋼容易損 壞。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的缺陷，提供一種低碳低硼低鉻合金鋼 及其制備方法，本發明采用低碳低硼低鉻，搭配鈰稀土、釩、鎢、銅、鉭、 鈷以及鈮等材料通過中頻爐冶煉，經熱處理后得到的合金鋼，其沖擊功高 達11-20焦耳，在保證一定硬度情況下，極大的提高了其抗沖擊性、韌性 和耐磨性。

為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案：

低碳低硼低鉻合金鋼，其特征在于，由以下按重量百分比計的原料組 成：

所述碳的重量百分比含量為0.06％，鉻的重量百分比含量為2％，硼的 重量百分比含量為0.06％。

所述鈰的重量百分比含量為1.5％。