CN102965588B - 低合金高强度铸钢及其冶炼、热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低合金高强度铸钢及其冶炼、热处理方法，所述铸钢的化学成分及其质量百分含量为：碳0.17%～0.22%、硅0.20%～0.60%、锰0.80%～1.20%、磷小于等于0.020%、硫小于等于0.015%、铬0.45%～1.05%、镍0.4%～0.9%、钼0.4%～0.95%、铜小于等于0.30%，余量为铁和不可避免的杂质。采用电弧炉氧化还原法或中频感应炉熔炼。采用本发明的低合金铸钢浇注的风电行星架铸件经热处理后，其力学性能能够稳定的达到：抗拉强度大于等于830Mpa，屈服强度大于等于790MPa，延伸率大于等于12%，-40℃低温冲击吸收功大于等于27J。
Description
技术领域
本发明涉及一种低合金铸钢，具体涉及一种适合风力发电设备中的大型承压部件用低合金高强度铸钢及其冶炼、热处理方法。
背景技术
随着全球能源危机和生态环境危机压力的不断加大，新能源取代传统石化能源已经是大势所趋。风能作为最有开发利用前景和技术最成熟的一种可再生的清洁能源，越来越受到重视。我国地域辽阔，风力资源非常丰富，根据国家气象局的数据，中国可开发风力资源总量达10亿千瓦，其中陆地有近3亿千瓦，海上有7亿千瓦。新疆、内蒙古、东北和沿海地区都是风力资源非常丰富的地区，发展风电产业具有得天独厚的优良条件。
风电齿轮箱是风电机组中的核心部件，对可靠性的要求也即为苛刻。大型风电齿轮箱均采用行星传动，通过行星架输入风轮叶片传来的转矩。行星架是典型的低速、重载、变转矩和增速传动件，是齿轮箱的核心部件，工作时支撑主轴、承受纵向力。在齿轮箱的故障率中行星传动的故障约占40%，而风电机组必须满足长期工作免维护的要求，因此行星架质量的优劣直接影响到风电发电机组的运行安全，风力发电系统对行星架有很高的可靠性要求。
目前国内厂商中的大部分采用QT700-2球墨铸铁铸造风电行星架，但是铸铁的综合机械性能和焊接性能均不如铸钢。
在2011年第2期的科学期刊《中国铸造装备与技术》的第24至26页公开了文献“风电机组铸钢行星架铸造工艺”，行星架选用的材料是超高强度等级的铸钢G32NiCrMo8-5-4。
铸钢G32NiCrMo8-5-4较球墨铸铁QT700-2具有更好的综合机械性能、同时具有QT700-2材质无法比拟的焊接性能，采用铸钢生产的风电行星架铸件的安全性、可靠性、稳定性方面较QT700-2更加优异。但是铸钢G32NiCrMo8-5-4合金含量较高，其化学成分的质量百分含量如下：C：0.28～0.32，Si：0.30～0.50，Mn：0.65～0.80，S≤0.015，P≤0.020，Ni：1.60～1.80，Mo：0.30～0.40，Cr：1.00～1.20；因此钢液收缩倾向大，铸造难度较高，铸钢的焊接性能差。
中国专利文献CN 100432263C（申请号200610017797.1）公开了一种超高强度高韧性可焊接铸钢，其化学成分按重量百分含量（wt%）为：C：0.12～0.17；Si：0.10～0.50；Mn：0.8～1.2；S+P≤0.025；Ni：4.00～4.50；Cr：0.7～1.2；Mo：0.40～0.50；V：0.04～0.08；Cu：0.20～0.40，其余量为铁。该铸钢中不仅添加的合金元素种类多，而且合金元素的总量也多，实际铸造时容易出比现较明显的缩松缩孔倾向。同时，该铸钢对杂质元素硫、磷要求控制严格，要求硫和磷的总含量小于等于0.025%，这给工业冶炼控制带来很大难度，需要采用电炉+ AOD精炼炉双联工艺冶炼，工业应用范围相对较窄；因此该铸钢的冶炼工艺复杂，后续的热处理工艺也较为复杂繁琐，不能满足风电大型铸钢件的制造要求。
因此，为适应当前风电产业的发展，提高风力发电装置的关键部件的安全性、可靠性及稳定性，亟需能够满足风力发电设备中的大型承压部件如行星架使用要求的铸钢材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适合风力发电设备中的大型承压部件用低合金高强度铸钢及其冶炼、热处理方法。
实现本发明目的的技术方案是一种低合金高强度铸钢，所述铸钢的化学成分及其质量百分含量为：碳0.17%～0.22%、硅0.20%～0.60%、锰0.80%～1.20%、磷小于等于0.020%、硫小于等于0.015%、铬0.45%～1.05%、镍0.4%～0.9%、钼0.4%～0.95%、铜小于等于0.30%，余量为铁和不可避免的杂质。
作为优选的，铸钢中铬的质量百分含量为0.45%～0.89%。
作为优选的，铸钢中镍的质量百分含量为0.6%～0.9%。
作为优选的，铸钢中钼的质量百分含量为0.4%～0.7%。
上述低合金高强度铸钢采用电弧炉氧化还原法进行冶炼时包括以下步骤：
①装料，将废弃的碳素钢清洁、除锈后，与金属镍同时加入电弧炉的炉体内。
②氧化，打开对应的各电气开关，待电弧炉内的熔池温度达到1560℃～1580℃时，加入铁矿石，并通入氧气氧化；氧化过程中保持炉内物料均匀沸腾、自动流渣，并及时补加渣料；当碳含量降至0.14%～0.17%、熔池温度升至1590℃～1610℃时，扒除氧化渣，进入还原期。
③还原，向步骤②结束氧化期的炉中物料中加入碳粉进行还原，并按化学成分质量百分比依次控制加入铁-锰、铁-铬、铁-钼以及铁-硅合金。
④出钢，将步骤③调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上。
⑤终脱氧，钢液出钢时采用铝作脱氧剂进行终脱氧，铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧。
⑥浇注，将步骤⑤钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为低合金铸钢。
上述经终脱氧后所得的低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%；步骤③中在加入铁-硅合金前，向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧；终脱氧所用铝总量的1/ 3～2/ 3用于步骤③中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余部分用于步骤⑤出钢时的终脱氧。
上述步骤②氧化时，优选待电弧炉内的熔池温度达到1560℃时，加入铁矿石；当碳含量降至0.14%～0.17%、熔池温度升至1600℃时，扒除氧化渣，进入还原期；步骤④出钢时，作为优选的，出钢温度控制在1620℃～1630℃。
低合金高强度铸钢采用中频感应炉进行冶炼时包括以下步骤：
①检查炉料包括返回料应清洁干净，无锈。
②配料： C、Mn、Si的收得率的计算方法与ZG230 - 450碳钢中的C、Mn、Si的计算方法相同，Cr、Ni、Mo 按成分中的含量现配。
③装料：装料步骤与ZG230 - 450碳钢相同， 且Cr、Ni、Mo装于感应圈高度的1/2处，并靠近炉墙。
④Mn和Si的投加：Mn在钢液升温到出钢温度时加入；Mn加毕后向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧；然后加Si，加完Si后立即出钢。
⑤出钢，将步骤④调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上。
⑥终脱氧，钢液出钢前和出钢时均使用纯铝作为脱氧剂进行终脱氧，其中铝总量的1/ 2～2/3用于步骤④中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余部分用于出钢时的终脱氧。
出钢时进行终脱氧时，将铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧；用铝量保证低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%。
⑦浇注，将步骤⑥钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为低合金高强度铸钢。
低合金高强度铸钢的热处理方法包括预备热处理和调质处理两部分，所述预备热处理采用正火处理：首先在电阻炉或燃汽炉中将铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～920℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×1.5min/mm，然后将铸钢出炉空冷至室温完成预备热处理。
所述调质处理在预备热处理结束后进行：首先在电阻炉中将预备热处理后的铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～910℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×2min/mm；然后将铸钢出炉淬火，将铸钢冷却至100℃～180℃；在6个小时内将淬火处理后的铸钢送入电阻炉中在580℃～600℃进行回火处理，保温时间为铸钢厚度（mm）×2.5min/mm，保温结束后铸钢出炉进行空冷冷至室温完成调质处理。
所述铸钢经热处理后，其力学性能能够稳定地达到：抗拉强度大于等于830Mpa，屈服强度大于等于790MPa，延伸率大于等于12%，-40℃低温冲击吸收功大于等于27J。
本发明具有积极的效果：（1）本发明的低合金铸钢采用低碳、复合多元的合金化设计原则，通过合理的设置合金添加含量，提高了铸钢淬透性，保证了钢的高强度、高韧性的使用要求；同时本发明的低合金铸钢只需采用常规的冶炼工艺及热处理工艺，制造成本较低，便于工业应用。
（2）本发明的低合金铸钢铸造时钢液流动性强，缩松倾向不明显，因此铸钢的铸造工艺性能更加优异，适用于更多结构复杂的铸钢结构件。
（3）本发明的铸钢的碳当量为0.587wt%～0.758 wt%，通过焊接碳当量的计算对比，本发明的铸钢较ZL200610017797.1公开的铸钢具有更低的焊接碳当量(CE：0.7613%～1.05%)，本发明具有更好的焊接性能，便于工业应用。
（4）本发明的低合金铸钢对其中的杂质元素硫、磷的含量要求比较宽松，硫的上限可至0.015wt%，磷的上限可至0.020wt%，因此铸钢采用普通电弧炉和中频感应电炉即可生产，从而有利于工业化实施和推广。
（5）本发明的低合金铸钢的金相组织为回火索氏体组织，其抗拉强度（Rm）为845～1090Mpa，屈服强度（Rp0.2）为730～965Mpa，延伸率A4.52为12.5%～20%，低温冲击韧性较强，可用来铸造风力发电装置的大型承压部件，尤其是风电行星架；也可以用来铸造其他有相似力学性能要求的厚大部件，如齿轮、轮心、工程机械部件、铁路设备关键部件等。
采用本发明的低合金铸钢浇注的风电行星架铸件经本发明的热处理工艺处理后，其力学性能能够稳定的达到：抗拉强度大于等于830Mpa，屈服强度大于等于790MPa，延伸率大于等于12%，-40℃低温冲击吸收功大于等于27J。
附图说明
图1为淬火温度和低合金铸钢的抗拉强度、屈服强度的关系图，图中横坐标“quenching temperature ”为“淬火温度”，图中纵坐标Rm为抗拉强度，Rp0.2为屈服强度。
图2为淬火温度和低合金铸钢塑性的关系图，图中横坐标“quenching temperature ”为“淬火温度”， 图中纵坐标A为延伸率，AKV（-40℃）为-40℃低温冲击吸收功。
图3为回火温度和低合金铸钢的抗拉强度、屈服强度的关系图，图中横坐标“tempering temperature ”为“回火温度”， 图中纵坐标Rm为抗拉强度，Rp0.2为屈服强度。
图4为回火温度和低合金铸钢塑性的关系图，图中横坐标“tempering temperature ”为“回火温度” 图中纵坐标A为延伸率，AKV（-40℃）为-40℃低温冲击吸收功。
图5为实施例1的低合金铸钢经正火+调质处理后金相组织放大100倍时的金相图。
图6为实施例1的低合金铸钢经正火+调质处理后金相组织放大500倍时的金相图。
具体实施方式
（实施例1）
本实施例的低合金铸钢的化学成分（质量百分含量）为：碳 0.18%，硅 0.33%，锰 0.94%，磷 0.012%，硫 0.013%，镍 0.48%，铬 0.68%，钼 0.53%，铜 0.10%，其余为铁及不可避免的杂质，所述杂质含量低于0.1%。
本实施例的低合金铸钢可采用电弧炉氧化还原法冶炼，也可以采用中频感应炉熔炼。
采用电弧炉氧化还原法炼钢时包括以下步骤：
①装料，将废弃的碳素钢清洁、除锈后，与金属镍同时加入电弧炉的炉体内。
②氧化，打开对应的各电气开关，待电弧炉内的熔池温度达到1560℃～1580℃（本实施例中为1560℃）时，加入铁矿石，并通入氧气氧化；氧化过程中保持炉内物料均匀沸腾、自动流渣，并及时补加渣料；当碳含量降至0.14%～0.17%、熔池温度升至1590℃～1610℃（本实施例中为1600℃）时，扒除氧化渣，进入还原期。
③还原，向步骤②结束氧化期的炉中物料中加入碳粉（粒度控制在20目以下）进行还原；并按化学成分质量百分比依次控制加入铁-锰、铁-铬、铁-钼以及铁-硅合金。在加入铁-硅合金前向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧，本实施例中所用的铝均为200g～300g的纯铝块。
④出钢，将步骤③调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上；本实施例中出钢温度控制在1620℃～1630℃。
⑤终脱氧，钢液出钢前和出钢时均采用铝作脱氧剂进行终脱氧，终脱氧用铝总量为1kg/吨钢。其中铝总量的1/ 3～2/ 3（本实施例中为1/ 3）用于步骤③中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余1/ 3～2/ 3（本实施例中为2/ 3）用于出钢时的终脱氧。
出钢时进行终脱氧时，将占铝总量的2/ 3的铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧。
⑥浇注，将步骤⑤钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为本实施例的低合金铸钢。低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%。本实施例浇注了80mm厚、320mm长、80mm宽的试棒和风电行星架。
采用中频感应炉炼钢时包括以下步骤：
①检查炉料（包括返回料）应清洁干净，无锈。
②配料： C、Mn、Si的收得率的计算方法与ZG230 - 450碳钢中的C、Mn、Si的计算方法相同。Cr、Ni、Mo 按成分中的含量现配。
③装料：装料步骤与ZG230 - 450碳钢相同， 此外需要注意的是，Cr、Ni、Mo 应装于感应圈高度的1/2处，并靠近炉墙。
④Mn和Si的投加：Mn在钢液升温到出钢温度时加入；Mn加毕后向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧；然后加Si，加完Si后立即出钢。
⑤出钢，将步骤④调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上；本实施例中出钢温度控制在1620℃～1630℃。
⑥终脱氧，钢液出钢前和出钢时均使用纯铝作为脱氧剂进行终脱氧，用Al量为钢液重量的0.1%。其中铝总量的1/ 2用于步骤④中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余1/ 2用于出钢时的终脱氧。
出钢时进行终脱氧时，将占铝总量的1/ 2的铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧。应保证低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%。
⑦浇注，将步骤⑥钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为本实施例的低合金铸钢。本实施例浇注了80mm厚、320mm长、80mm宽的试棒和风电行星架。
与ZL200610017797.1公开的铸钢的冶炼方法相比，ZL200610017797.1公开的铸钢需要采用电炉+AOD氩氧联合脱碳精炼设备进行双联工艺冶炼；而本实施例的低合金铸钢的冶炼工艺简单，同时冶炼对设备的要求不高，使用普通电弧炉或中频感应炉即可完成冶炼，因此本实施例的低合金铸钢更加适于工业化应用。
上述电弧炉氧化还原法冶炼的铸钢或中频感应炉熔炼的铸钢的热处理方法包括预备热处理和调质处理两部分。
所述预备热处理采用正火处理：首先在电阻炉或燃汽炉中将铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～920℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×1.5min/mm，然后将铸钢出炉空冷至室温完成预备热处理。
通过上述对铸钢的预备热处理消除了铸钢中粗大的魏氏组织，细化了晶粒，同时消除铸钢本身的内应力，降低后续调质处理过程中的裂纹倾向。
所述调质处理在预备热处理结束后进行：首先在电阻炉中将预备热处理后的铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～910℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×2min/mm；然后将铸钢出炉淬火，采用常温态的循环水（循环水中添加浓度为6%～8%的AQ251水基淬火介质）作为冷却介质，将铸钢冷却至100℃～180℃；在6个小时内将淬火处理后的铸钢送入电阻炉中在580℃～600℃进行回火处理，保温时间为铸钢厚度（mm）×2.5min/mm，保温结束后铸钢出炉进行空冷冷至室温完成调质处理。
见图1，图1为本实施例的低合金铸钢的淬火温度与铸钢的抗拉强度、屈服强度的关系图，由图中可明显看到铸钢的抗拉强度、屈服强度随着淬火温度的升高而增强。
见图2，图2为本实施例的低合金铸钢的淬火温度与铸钢的塑性关系图，由图中可明显看到，铸钢的塑性随着淬火温度的上升先提高后下降，在900℃时铸钢的塑性最佳。
因此结合图1和图2，本实施例优选将铸钢升温至890℃～910℃，在此温度下保温后将铸钢出炉淬火。
见图3，图3为本实施例的低合金铸钢的回火温度与铸钢的抗拉强度、屈服强度的关系图，由图中可明显看到铸钢的抗拉强度、屈服强度随着回火温度的升高而下降。
见图4，图4为本实施例的低合金铸钢的回火温度与铸钢的塑性关系图，由图中可明显看到，铸钢的塑性随着回火温度的上升而增强，但是当回火温度超过600℃后，铸钢的塑性增强不明显。
因此结合图3和图4，本实施例优选将铸钢在580℃～600℃进行回火处理。
与ZL200610017797.1公开的铸钢的冶炼方法相比，其铸钢的预备热处理工艺采用扩散退火+正火处理，而本实施例的预备热处理仅采用了正火处理，因此本发明的铸钢的预备热处理工艺简单，所需成本较低，便于工业化应用。
将上述电弧炉氧化还原法浇注的80mm厚的试棒及风电行星架铸件按照上述热处理工艺处理后，其力学性能能够稳定地达到：抗拉强度大于等于830Mpa，屈服强度大于等于790MPa，延伸率大于等于12%，-40℃低温冲击吸收功大于等于27J。
本实施例的铸钢经热处理后的金相组织为回火索氏体组织，其金相组织放大100倍时的金相图见图5，金相组织放大500倍时的金相图见图6。
（实施例2至实施例12）
实施例2至实施例12的低合金铸钢的化学成分如下表1，各实施例的低合金铸钢中不可避免的杂质含量低于0.10%：
表1 化学成分（wt%），其余为铁及不可避免的杂质
以上实施例2至实施例12的低合金铸钢的冶炼方法与实施例1采用的冶炼方法相同，冶炼时出钢温度均控制在1620℃以上，浇注温度控制在1550℃～1570℃。
以上实施例2至实施例12的低合金铸钢的热处理方法与实施例1的热处理工艺相同。
实施例1至实施例12浇注并热处理的330mm（长）×80mm（宽）×80mm（高）的试样的力学性能检测数据见下表2（表2中Rm为抗拉强度，Rp0.2为屈服强度，A为延伸率，AKV（-40℃）为-40℃低温冲击吸收功，冲击功一组做3个）：
表2 力学性能
根据上述力学性能参数，本发明的低合金铸钢可用来铸造风电大型承压部件，尤其是风电行星架；也可以用来铸造其他有相似力学性能要求的厚大部件，如齿轮、轮心、工程机械部件、铁路设备关键部件等。
Claims (10)
1.一种低合金高强度铸钢，其特征在于所述铸钢的化学成分及其质量百分含量为：碳0.17%～0.22%、硅0.20%～0.60%、锰0.80%～1.20%、磷小于等于0.020%、硫小于等于0.015%、铬0.45%～1.05%、镍0.4%～0.9%、钼0.4%～0.95%、铜小于等于0.30%，余量为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的低合金高强度铸钢，其特征在于：铸钢中铬的质量百分含量为0.45%～0.89%。
3.根据权利要求1所述的低合金高强度铸钢，其特征在于：铸钢中镍的质量百分含量为0.6%～0.9%。
4.根据权利要求1所述的低合金高强度铸钢，其特征在于：铸钢中钼的质量百分含量为0.4%～0.7%。
5.一种如权利要求1所述的低合金高强度铸钢的冶炼方法，采用电弧炉氧化还原法进行冶炼，其特征在于包括以下步骤：
①装料，将废弃的碳素钢清洁、除锈后，与金属镍同时加入电弧炉的炉体内；
②氧化，打开对应的各电气开关，待电弧炉内的熔池温度达到1560℃～1580℃时，加入铁矿石，并通入氧气氧化；氧化过程中保持炉内物料均匀沸腾、自动流渣，并及时补加渣料；当碳含量降至0.14%～0.17%、熔池温度升至1590℃～1610℃时，扒除氧化渣，进入还原期；
③还原，向步骤②结束氧化期的炉中物料中加入碳粉进行还原，并按化学成分质量百分比依次控制加入铁-锰、铁-铬、铁-钼以及铁-硅合金；
④出钢，将步骤③调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上；
⑤终脱氧，钢液出钢时采用铝作脱氧剂进行终脱氧，铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧；
⑥浇注，将步骤⑤钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为低合金铸钢。
6.根据权利要求5所述的低合金高强度铸钢的冶炼方法，其特征在于：经终脱氧后所得的低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%；
步骤③中在加入铁-硅合金前，向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧；
终脱氧所用铝总量的1/ 3～2/ 3用于步骤③中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余部分用于步骤⑤出钢时的终脱氧。
7.根据权利要求5所述的低合金高强度铸钢的冶炼方法，其特征在于：步骤②氧化时，待电弧炉内的熔池温度达到1560℃时，加入铁矿石；当碳含量降至0.14%～0.17%、熔池温度升至1600℃时，扒除氧化渣，进入还原期；
步骤④出钢时，出钢温度控制在1620℃～1630℃。
8.一种如权利要求1所述的低合金高强度铸钢的冶炼方法，采用中频感应炉进行冶炼，其特征在于包括以下步骤：
①检查炉料包括返回料应清洁干净，无锈；
②配料： C、Mn、Si的收得率的计算方法与ZG230 - 450碳钢中的C、Mn、Si的计算方法相同，Cr、Ni、Mo 按成分中的含量现配；
③装料：装料步骤与ZG230 - 450碳钢相同， 且Cr、Ni、Mo装于感应圈高度的1/2处，并靠近炉墙；
④Mn和Si的投加：Mn在钢液升温到出钢温度时加入；Mn加毕后向钢液中加入作为脱氧剂的铝进行终脱氧；然后加Si，加完Si后立即出钢；
⑤出钢，将步骤④调整好钢液化学成分的钢液出钢，出钢温度控制在1620℃以上；
⑥终脱氧，钢液出钢前和出钢时均使用纯铝作为脱氧剂进行终脱氧，其中铝总量的1/ 2～2/3用于步骤④中出钢前的终脱氧，铝总量的剩余部分用于出钢时的终脱氧；
出钢时进行终脱氧时，将铝块放置在钢包的底部，出钢时钢液冲击钢包底部的铝块，铝块与钢液中的氧气反应从而脱氧；用铝量保证低合金铸钢中的残铝量为0.03%～0.08%；
⑦浇注，将步骤⑥钢包中的钢水浇注在模型中，浇注温度控制在1550℃～1570℃，所获得的钢制件即为低合金高强度铸钢。
9.一种如权利要求1所述的低合金高强度铸钢的热处理方法，包括预备热处理和调质处理两部分，其特征在于：
所述预备热处理采用正火处理：首先在电阻炉或燃汽炉中将铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～920℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×1.5min/mm，然后将铸钢出炉空冷至室温完成预备热处理；
所述调质处理在预备热处理结束后进行：首先在电阻炉中将预备热处理后的铸钢升温至660℃～680℃，在此温度下保温1～2小时；接着铸钢继续升温至890℃～910℃，此温度下的保温时间为铸钢厚度（mm）×2min/mm；然后将铸钢出炉淬火，将铸钢冷却至100℃～180℃；在6个小时内将淬火处理后的铸钢送入电阻炉中在580℃～600℃进行回火处理，保温时间为铸钢厚度（mm）×2.5min/mm，保温结束后铸钢出炉进行空冷冷至室温完成调质处理。
10.根据权利要求9所述的低合金高强度铸钢的热处理方法，其特征在于：所述铸钢经热处理后，其力学性能能够稳定地达到：抗拉强度大于等于830Mpa，屈服强度大于等于790MPa，延伸率大于等于12%，-40℃低温冲击吸收功大于等于27J。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 213011 Wuyi Road, Qishuyan District, Jiangsu, China, No. 258, No. Patentee after: CRRC QISHUYAN INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 213011 Wuyi Road, Qishuyan District, Jiangsu, China, No. 258, No. Patentee before: CSR QISHUYAN INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 213011 258 Wuyi Road, Qishuyan District, Changzhou, Jiangsu Patentee after: CRRC Qishuyan Locomotive and Rolling Stock Technology Research Institute Co.,Ltd. Address before: 213011 258 Wuyi Road, Qishuyan District, Changzhou, Jiangsu Patentee before: CRRC QISHUYAN INSTITUTE Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |