CN101948985A - 低合金铸钢 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低合金铸钢,具体说是满足美国石油学会(API)材料级别为75K的产品所用原料(30CrMo,4130)的低合金铸钢,该铸钢的化学成分的质量百分比如下:碳0.29~0.32%、铬0.95~1.10%、锰0.55~0.60%、硅0.25~0.35%、钼0.20~0.25%、磷≦0.025%、硫≦0.025%、矾≦0.30%,铁97.03~97.76%。经调质处理的机械性能为抗拉强度大于等于655MPa,屈服强度大于等于517MPa,延伸率大于等于17%,断面收缩率大于等于35%,-46℃的冲击值大于等于20.3J。
Description
技术领域
本发明涉及一种低合金铸钢,具体说是满足美国石油学会(API)材料级别为75K的产品所用原料(30CrMo,4130)的低合金铸钢。
背景技术
美国石油学会(API)规定75K的产品所用原料(30CrMo,4130)的化学成分必须满足:
C :0.28~0.33% Cr:0.8~1.10%
Mn:0.40~0.70% Si:0.20~0.35%
Mo:0.15~0.25% P :≤0.025%
S :≤0.025% V:≤0.30%
Cu:≤0.20% Ni:≤0.30%。
目前,用于石油、天然气钻采方面设备制造的铸钢不能满足机械性能要求,购买国外原材料生产成本高。
发明内容
本发明的目的是:提供一种低合金铸钢,该铸钢符合API规定75K的产品所用原料(30CrMo,4130)的化学成分和机械性能的要求,用于石油、天然气钻采方面设备的制造,也可用于其他工程领域。
本发明的技术解决方案是:该铸钢的化学成分的质量百分比如下:
C :0.29~0.32% Cr:0.95~1.1% Mn:0.55~0.60%
Si:0.25~0.35% Mo:0.20~0.25% P :≤0.025%
S :≤0.025% V :≤0.30% Fe:97.03~97.76%。
该铸钢的生产工艺包括以下步骤:
1.炉料的准备:在3T电弧炉中加入按上述组分配好的炉料;
2.熔化期:送电熔化炉料,炉料红透后吹氧助熔,炉料化清后充分搅拌熔池,取样分析并放渣,出渣后随即加入石灰和萤石造渣;
3.氧化期:在前一阶段钢液温度较低,主要是造渣脱磷,待钢液温度达到 1550℃以上进入第二阶段进行氧化脱碳阶段;
4.还原期:氧化期扒渣后,立即用低粘度渣覆盖在钢液表面,减少钢液降温和吸气,低粘度渣由石灰和萤石依质量比4:1混合成,低粘度渣的加入量为钢液重量的2-3%,用大电流化渣5-10min,还原中期充分搅拌钢液,取样全分析;
5.出钢浇注:钢液精炼并真空脱气后,1600-1620℃出钢浇注,浇注温度1585-1605℃。
本发明具有以下优点:1、本发明的铸钢的碳当量CE≤0.68,CE=C+1/6Mn+1/5(Cr+Mo+V)+1/15(Cu+Ni);可淬性Di≥3.1,
Di=(0.54C)(1+3.33Mn)(1+0.36Ni)(1+0.75Si)(1+2.16Cr)(1+3Mo);
2、本发明的铸钢的机械性能为:抗拉强度大于等于655Mpa,屈服强度大于等于517Mpa,延伸率大于等于17%,断面收缩率大于等于35%,-46℃的冲击值大于等于20.3J。
3、氧化期降碳脱磷,去除钢液中有害的气体和杂物,并提高钢液的温度;还原期脱氧、脱硫、调整钢液化学成份及温度。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案,这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。
实施例1-4:依以下具体步骤生产铸钢:
1.炉料的准备:在3T电弧炉中加入配好的炉料;
2.熔化期:送电熔化炉料,炉料红透后吹氧助熔,炉料化清后充分搅拌熔池,取样分析并放渣,出渣后随即加入石灰和萤石造渣;
3.氧化期:在前一阶段钢液温度较低,主要是造渣脱磷,待钢液温度达到 1550℃以上进入第二阶段进行氧化脱碳阶段;
4.还原期:氧化期扒渣后,立即用低粘度渣覆盖在钢液表面,减少钢液降温和吸气,低粘度渣由石灰和萤石依质量比4:1混合成,低粘度渣的加入量为钢液重量的2-3%,用大电流化渣5-10min,还原中期充分搅拌钢液,取样全分析;
5.出钢浇注:钢液精炼并真空脱气后,1600-1620℃出钢浇注,浇注温度1585-1605℃。
其中,实施例1-4的几组典型实例化学成分如表1:
表1 化学成分(%),其余为Fe
热处理后铸件机械性能标准见表2:
表2 机械性能
热处理后铸件机械性能几组典型实例见表3:
表3力学性能
Claims (2)
1.一种低合金铸钢,其特征在于该铸钢的化学成分的质量百分比如下:碳0.29~0.32%、铬0.95~1.10%、锰0.55~0.60%、硅0.25~0.35%、钼0.20~0.25%、磷≦0.025%、硫≦0.025%、矾≦0.30%,铁97.03~97.76%。
2.根据权利要求1所述的一种低合金铸钢,其特征在于该铸钢的生产工艺包括以下步骤:
(1)炉料的准备:在3T电弧炉中加入按上述组分配好的炉料;
(2)熔化期:送电熔化炉料,炉料红透后吹氧助熔,炉料化清后充分搅拌熔池,取样分析并放渣,出渣后随即加入石灰和萤石造渣;
(3)氧化期:在前一阶段钢液温度较低,主要是造渣脱磷,待钢液温度达到 1550℃以上进入第二阶段进行氧化脱碳阶段;
(4)还原期:氧化期扒渣后,立即用低粘度渣覆盖在钢液表面,减少钢液降温和吸气,低粘度渣由石灰和萤石依质量比4:1混合成,低粘度渣的加入量为钢液重量的2-3%,用大电流化渣5-10min,还原中期充分搅拌钢液,取样全分析;
(5)出钢浇注:钢液精炼并真空脱气后,1600-1620℃出钢浇注,浇注温度1585-1605℃。
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