CN103397270A - 高强度耐磨合金铸钢及其制备方法 - Google Patents

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黄先功
孙国政
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Abstract

高强度耐磨合金铸钢，其特征在于所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：碳0.30-0.36、锰0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、铬4.3-4.5、镍0.1-0.2、铜0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基质为铁。该合金钢具有强韧性高、淬透性与淬硬性好，其可满足制造在低温环境中,如-20℃～0℃，适应在寒带环境中长期工作的要求。

Description

高强度耐磨合金铸钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁铸造技术，具体是一种铸钢及制备方法。
背景技术
铸钢是在凝固过程中不经历共晶转变的用于生产铸件的铁基合金的总称。铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件，现有铸钢存在屈服强度、抗拉强度均较低、抗冲击性等机械力学性能指标较低，已不能满足产品对材料力学性能的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度耐磨合金铸钢及其制备方法，具有较好的机械力学性能。
本发明的技术方案如下：
一种高强度耐磨合金铸钢，其特征在于所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：碳0.30-0.36、锰0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、铬4.3-4.5、镍0.1-0.2、铜0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基质为铁。
所述的高强度耐磨合金铸钢的制备方法，其特征在于：将各配料放入于工业电弧炉中进行熔炼，检测合金成分含量并添加相应成分至达标，加入精炼剂精炼，搅拌10-15分钟，扒渣，并浇注成铸件，浇注温度为1550-1610℃ ；然后进行铸件的后续热处理：先由室温以130-150℃/小时速率升温至735-765℃，保温5-6小时；再以90-120℃/小时速率升温至915-955℃，保温4-5小时；再以70-90℃/小时速率降温至615-645℃，保温2-3小时；再以120-140℃/小时速率降温至480-540℃，保温2-3小时；再以70-90℃/小时速率升温至720-740℃，保温1-2小时；再以90-120℃/小时速率降温至520-540℃，保温2-3小时，取出至150-180℃溶剂油中，冷却即得；所述的精炼剂由下列重量份原料混合压块而成：碳酸钡3-3.2、四硼酸钠2.3-2.6、海泡石粉5-6、氟化铝钠1.3-1.5、明矾3-4、SnO21.1-1.3、Bi2O34.1-4.3、二硼化钒1.6-1.8、碳化铌2.3-2.5。
该合金钢具有强韧性高、淬透性与淬硬性好，其可满足制造在低温环境中,如-20℃～0℃，适应在寒带环境中长期工作的要求。
具体实施方式
高强度耐磨合金铸钢，所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：碳0.30-0.36、锰0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、铬4.3-4.5、镍0.1-0.2、铜0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基质为铁。
所述的高强度耐磨合金铸钢的制备方法，其特征在于：将各配料放入于工业电弧炉中进行熔炼，检测合金成分含量并添加相应成分至达标，加入精炼剂精炼，搅拌10-15分钟，扒渣，并浇注成铸件，浇注温度为1550-1610℃ ；然后进行铸件的后续热处理：先由室温以130-150℃/小时速率升温至735-765℃，保温5-6小时；再以90-120℃/小时速率升温至915-955℃，保温4-5小时；再以70-90℃/小时速率降温至615-645℃，保温2-3小时；再以120-140℃/小时速率降温至480-540℃，保温2-3小时；再以70-90℃/小时速率升温至720-740℃，保温1-2小时；再以90-120℃/小时速率降温至520-540℃，保温2-3小时，取出至150-180℃溶剂油中，冷却即得；
所述的精炼剂由下列重量份（公斤）原料混合压块而成：碳酸钡3、四硼酸钠2.3、海泡石粉6、氟化铝钠1.3、明矾3、SnO21.1、Bi2O34.1、二硼化钒1.6、碳化铌2.3。
本发明超高强度铸钢的机械性能为：拉伸强度1580MPa，屈服强度1278MPa，延伸率14％，断面收缩率23％，冲击吸收功56J，冲击韧性63J/cm2，硬度55HRC。

Claims (2)

1.一种高强度耐磨合金铸钢，其特征在于所述铸钢的化学成分及其质量百分比为：碳0.30-0.36、锰0.5-0.70、硅0.30-0.40、磷≤0.040、硫≤0.040、铬4.3-4.5、镍0.1-0.2、铜0.8-0.95、Nb1.0-1.2、V0.05-0.07、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ba0.06-0.08、Tm0.12-0.16，基质为铁。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨合金铸钢的制备方法，其特征在于：将各配料放入于工业电弧炉中进行熔炼，检测合金成分含量并添加相应成分至达标，加入精炼剂精炼，搅拌10-15分钟，扒渣，并浇注成铸件，浇注温度为1550-1610℃ ；然后进行铸件的后续热处理：先由室温以130-150℃/小时速率升温至735-765℃，保温5-6小时；再以90-120℃/小时速率升温至915-955℃，保温4-5小时；再以70-90℃/小时速率降温至615-645℃，保温2-3小时；再以120-140℃/小时速率降温至480-540℃，保温2-3小时；再以70-90℃/小时速率升温至720-740℃，保温1-2小时；再以90-120℃/小时速率降温至520-540℃，保温2-3小时，取出至150-180℃溶剂油中，冷却即得；所述的精炼剂由下列重量份原料混合压块而成：碳酸钡3-3.2、四硼酸钠2.3-2.6、海泡石粉5-6、氟化铝钠1.3-1.5、明矾3-4、SnO21.1-1.3、Bi2O34.1-4.3、二硼化钒1.6-1.8、碳化铌2.3-2.5。
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