[發明專利]一種高強度、高韌性低合金耐磨鋼的制造方法

有效

• 申請號: 201810656728.8
• 申請日: 2018-06-24
• 公開（公告）號: CN108950432B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 蔡天志;倪國勇;馬保斌;焦曉偉
• 申請（專利權）人: 福建大通互惠精密鑄造有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/54;C22C33/06;C21D6/00;C21D1/26;C21D1/18;C21D9/50
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1.一種高強度、高韌性低合金耐磨鋼的制造方法，其特征在于，其原料按百分比的配方如下：碳(C)0.25-0.35%、錳(Mn)1.2-1.8%、硅(Si)0.45-0.55%、鉻(Cr)1.0-1.5%、鎳(Ni)0.6-0.8%、鉬(Mo)0.4-0.6%、硼0.002-0.003%、稀土元素0.02-0.06%、其余為鐵(Fe)以及不可避免的雜質元素, 錳（Mn）與硅（Si）的質量之和需在1.85%-2.2%之間, 雜質元素中的磷（P）的含量需小于0.015%，硫（S）的含量需小于0.025%,包括如下步驟：

1)、選取中頻感應電爐，首先將配好的廢鋼，鉬鐵，鎳板，增碳劑加入中頻感應電爐中，待熔解后加入鉻鐵，硅鐵，純錳，完全熔落后，將電流關閉，使用石川除渣劑除渣，待爐渣除去后，取樣塊進行分析，根據化學成分分析結果，進行調整，化性滿足后，測溫脫氧出鋼，出鋼溫度1620-1640℃，在鋼包中鋼水到1/3處先加入鋁條進行脫氧，到1/2處加入稀土合金，到2/3處加入硅鈣合金，脫氧完成后加入硼鐵，改善鋼水的流動性，并在1560-1580攝氏度的環境下對鋼水進行澆注，從而能夠形成鑄件；

2)、在出鑄件時先加入鋁進行脫氧，再加入硅鈣合金，使形成鈣鋁酸使脫氧產物上浮降低脫氧產物的熔點增加鋼水的流動性，且使用稀土合金，能夠改變夾雜物類型，將葉片狀的夾雜物轉變為球狀的，防止破壞金相組織的完整性，增加鋼材的韌性和屈服強度；

3)、低合金耐磨鋼為高硬度的鑄件，焊補后焊補部位的機械性能和金相組織均發生變化，要恢復原有的金相組織的機械性能，焊補后鑄件要給予適合的熱處理，需確保所有焊補在熱處理前完成，焊補后至少要在200攝氏度的條件下進行回火；

所述的低合金耐磨鋼鑄件的鑄態組織為珠光體組織，且組織晶粒細；

所述的低合金耐磨鋼鑄件焊補會造成鑄件焊補部位熱影響區組織晶粒粗大，熱應力較集中，影響鋼結構件的強度和韌性，故一切焊補在熱處理前完成，能夠通過后續的熱處理細化組織，釋放應力；

4)、采用特殊的熱處理工藝，鑄件經過擴散退火，馬淬火，以及高溫回火熱處理，鑄件獲得馬氏體+貝氏體組織+少量鐵素體，經熱處理后，得到高強度，高硬度，優良的韌性且組織和性能良好的低合金耐磨鋼鑄件；

所述的擴散退火，低合金耐磨鋼鑄件經900-950℃奧氏體化，保溫2-5小時，爐冷至常溫；

所述的馬淬火，低合金耐磨鋼鑄件經900-950℃奧氏體化，保溫2-5小時，水冷至鑄件表面溫度到150-200℃，再使鑄件空冷；

所述的高溫回火，鑄件經500-540℃保溫3-5小時，空冷至常溫。