CN103614658A - 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103614658A
CN103614658A CN201310498082.2A CN201310498082A CN103614658A CN 103614658 A CN103614658 A CN 103614658A CN 201310498082 A CN201310498082 A CN 201310498082A CN 103614658 A CN103614658 A CN 103614658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon steel
steel material
powder
low
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310498082.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd filed Critical Wuhu Hongkun Auto Parts Co Ltd
Priority to CN201310498082.2A priority Critical patent/CN103614658A/zh
Publication of CN103614658A publication Critical patent/CN103614658A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

一种高强度耐磨低碳钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：硼1.0-1.2、碳0.2-0.5、硅0.3-0.5、锰4-5、铌0.005-0.008、钼0.30-0.5、镍0.1-0.3、钨1.3-1.5、铬0.2-0.5、钒0.005-0.008、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明通过使用钼、钒、钨等原料组合，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有高的强度、硬度、耐磨性，并保留低碳钢良好的韧性，还具有高的红硬性和热强性；并使用部分废铁作为原料，使合金的质量稳定均一；本发明应用范围广，使用寿命长。通过加入精炼剂，气孔度降低1-2度。

Description

一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料制备领域，尤其涉及一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法。
背景技术
合金钢的发展已经有100多年的历史了，到目前为止，多种多样的合金钢在工业上被应用，主要有以下类型：调质钢、弹簧钢、工具钢、高速钢、模具钢、高中低碳合金钢等，目前为止，虽然合金钢技术得到很大发展，但是，仍有很多问题存在，如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾，在很多场合还不能满足生产的要求，还需要进一步改进，以提高生产效率，降低成本，提高安全性，为高精尖技术发展提供保障，为社会发展提供动力，任务还很艰巨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法，该合金材料具有高强度、高耐磨性、高韧性的特点。
本发明的技术方案如下：
一种高强度耐磨低碳钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：硼1.0-1.2、碳0.2-0.5、硅0.3-0.5、锰4-5、铌0.005-0.008、钼0.30-0.5、镍0.1-0.3、钨1.3-1.5、铬0.2-0.5、钒0.005-0.008、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
所述的高强度耐磨低碳钢材料的生产方法，其特征在于：
（1）、将生铁与废铁按2:3比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）硅、镍、钒；（2）锰、铌、钼；（3）其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以180-200℃/小时速率升温至925-940℃，保温3-4小时；再以140-160℃/小时速率降温至600-615℃，保温40-60分钟；再以100-120℃/小时速率降温至320-340℃，保温2-3小时；再以150-170℃/小时速率升温至500-520℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3-4、粘土10-12、石灰石3-4、海泡石2-3、氟硅酸钠2-3、硝酸钠1-2、蛭石5-6、碳化硅9-11、钛白粉2-3、莹石6-8、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态并搅拌均匀去渣，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
本发明的有益效果
本发明通过使用钼、钒、钨等原料组合，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有高的强度、硬度、耐磨性，并保留低碳钢良好的韧性，还具有高的红硬性和热强性；并使用部分废铁作为原料，使合金的质量稳定均一；本发明应用范围广，使用寿命长。本发明精炼剂用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，得到有效的控制，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。
具体实施方式
一种高强度耐磨低碳钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：硼1.0-1.2、碳0.2-0.5、硅0.3-0.5、锰4-5、铌0.005-0.008、钼0.30-0.5、镍0.1-0.3、钨1.3-1.5、铬0.2-0.5、钒0.005-0.008、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
所述的高强度耐磨低碳钢材料的生产方法为：
（1）、将生铁与废铁按2:3比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）硅、镍、钒；（2）锰、铌、钼；（3）其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为9分钟，投料后搅拌均匀。
所述的铸后热处理是：先由室温以190℃/小时速率升温至930℃，保温3.6小时；再以150℃/小时速率降温至610℃，保温50分钟；再以110℃/小时速率降温至330℃，保温2.5小时；再以160℃/小时速率升温至510℃，保温2.5小时，取出空冷即得。
所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成：工具钢粉4、粘土10、石灰石3、海泡石2、氟硅酸钠2、硝酸钠2、蛭石5、碳化硅9、钛白粉2、莹石8、氢氧化铝8、玉石粉3、蒙脱石2；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态并搅拌均匀去渣，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2%的硅烷偶联剂KH-550、1%的纳米碳粉，混合均匀后，在12-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
本发明高强度耐磨低碳钢材料的机械性能为：拉伸强度1178MPa，屈服强度879MPa，延伸率15.8％，断面收缩率28％，冲击吸收功55.8J，冲击韧性62.9J/cm2，硬度294HB。

Claims (4)

1.一种高强度耐磨低碳钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：硼1.0-1.2、碳0.2-0.5、硅0.3-0.5、锰4-5、铌0.005-0.008、钼0.30-0.5、镍0.1-0.3、钨1.3-1.5、铬0.2-0.5、钒0.005-0.008、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的高强度耐磨低碳钢材料的生产方法，其特征在于：
（1）、将生铁与废铁按2:3比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等；
（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）硅、镍、钒；（2）锰、铌、钼；（3）其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为8-10分钟，投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的高强度耐磨低碳钢材料的生产方法，其特征在于：所述的铸后热处理是：先由室温以180-200℃/小时速率升温至925-940℃，保温3-4小时；再以140-160℃/小时速率降温至600-615℃，保温40-60分钟；再以100-120℃/小时速率降温至320-340℃，保温2-3小时；再以150-170℃/小时速率升温至500-520℃，保温2-3小时，取出空冷即得。
4.根据权利要求2所述的高强度耐磨低碳钢材料的生产方法，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3-4、粘土10-12、石灰石3-4、海泡石2-3、氟硅酸钠2-3、硝酸钠1-2、蛭石5-6、碳化硅9-11、钛白粉2-3、莹石6-8、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态并搅拌均匀去渣，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
CN201310498082.2A 2013-10-22 2013-10-22 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法 Pending CN103614658A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310498082.2A CN103614658A (zh) 2013-10-22 2013-10-22 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310498082.2A CN103614658A (zh) 2013-10-22 2013-10-22 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103614658A true CN103614658A (zh) 2014-03-05

Family

ID=50165372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310498082.2A Pending CN103614658A (zh) 2013-10-22 2013-10-22 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103614658A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104073742A (zh) * 2014-05-09 2014-10-01 铜陵市明诚铸造有限责任公司 一种用于气阀的合金钢材料及其制备方法
CN104294178A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 合肥恒泰钢结构有限公司 一种渗碳锰钢
CN104294163A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 合肥恒泰钢结构有限公司 一种锰铬高碳合金钢
CN104313497A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 合肥恒泰钢结构有限公司 一种中低碳锰钢
CN110079746A (zh) * 2019-04-28 2019-08-02 徐州箱桥机械有限公司 用于内齿轮生产的高硬度耐高温低碳钢材料及其生产工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1040396A (zh) * 1988-08-13 1990-03-14 大连理工大学 高强韧性锤锻模具钢
JP2673383B2 (ja) * 1989-08-14 1997-11-05 キヤノン‐マスケゴン コーポレイション 低炭素の方向性をもって固化した合金
CN1510155A (zh) * 2002-12-24 2004-07-07 鞍山钢铁集团公司 抗磨损、高强韧性准贝氏体道岔钢轨及其生产工艺
CN100999803A (zh) * 2006-12-22 2007-07-18 西安交通大学 一种高硼耐磨铸钢及其制备方法
CN101195890A (zh) * 2007-12-04 2008-06-11 北京工业大学 一种高铬耐磨铸铁磨片及其制造方法
CN101550518A (zh) * 2009-05-11 2009-10-07 西安国丰机械制造有限责任公司 一种含硼多元低合金耐磨铸钢及其制备方法
CN102892910A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 新日铁住金株式会社 高强度钢板及其制造方法
CN103205627A (zh) * 2013-03-28 2013-07-17 宝山钢铁股份有限公司 一种低合金高性能耐磨钢板及其制造方法
CN103436742A (zh) * 2013-07-16 2013-12-11 安徽省天马泵阀集团有限公司 铸造铝合金泵体叶轮材料及其制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1040396A (zh) * 1988-08-13 1990-03-14 大连理工大学 高强韧性锤锻模具钢
JP2673383B2 (ja) * 1989-08-14 1997-11-05 キヤノン‐マスケゴン コーポレイション 低炭素の方向性をもって固化した合金
CN1510155A (zh) * 2002-12-24 2004-07-07 鞍山钢铁集团公司 抗磨损、高强韧性准贝氏体道岔钢轨及其生产工艺
CN100999803A (zh) * 2006-12-22 2007-07-18 西安交通大学 一种高硼耐磨铸钢及其制备方法
CN101195890A (zh) * 2007-12-04 2008-06-11 北京工业大学 一种高铬耐磨铸铁磨片及其制造方法
CN101550518A (zh) * 2009-05-11 2009-10-07 西安国丰机械制造有限责任公司 一种含硼多元低合金耐磨铸钢及其制备方法
CN102892910A (zh) * 2010-05-10 2013-01-23 新日铁住金株式会社 高强度钢板及其制造方法
CN103205627A (zh) * 2013-03-28 2013-07-17 宝山钢铁股份有限公司 一种低合金高性能耐磨钢板及其制造方法
CN103436742A (zh) * 2013-07-16 2013-12-11 安徽省天马泵阀集团有限公司 铸造铝合金泵体叶轮材料及其制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104073742A (zh) * 2014-05-09 2014-10-01 铜陵市明诚铸造有限责任公司 一种用于气阀的合金钢材料及其制备方法
CN104294178A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 合肥恒泰钢结构有限公司 一种渗碳锰钢
CN104294163A (zh) * 2014-09-30 2015-01-21 合肥恒泰钢结构有限公司 一种锰铬高碳合金钢
CN104313497A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 合肥恒泰钢结构有限公司 一种中低碳锰钢
CN110079746A (zh) * 2019-04-28 2019-08-02 徐州箱桥机械有限公司 用于内齿轮生产的高硬度耐高温低碳钢材料及其生产工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103834875B (zh) 一种耐腐蚀弹性合金材料及其制备方法
CN103614658A (zh) 一种高强度耐磨低碳钢材料及其制备方法
CN103667916B (zh) 一种高硬度合金钢材料及其制备方法
CN103789678B (zh) 一种钻头用合金钢材料及其制备方法
CN103667981B (zh) 一种用于球磨机衬板的合金钢材料
CN103614659A (zh) 一种内燃机用奥氏体合金钢材料及其制备方法
CN103757557A (zh) 一种耐磨高硬度合金钢材料及其制备方法
CN103882340A (zh) 一种稀土合金钢材料及其制备方法
CN103667983A (zh) 一种高强度弹簧钢及其制备方法
CN103614633A (zh) 一种高热强合金钢材料及其制备方法
CN103882310A (zh) 一种耐腐蚀高碳钢合金材料及其制备方法
CN103667937A (zh) 一种用于阀体的抗磨合金钢材料及其制备方法
CN103667890A (zh) 一种用于泵轴的合金钢材料及其制备方法
CN104073733A (zh) 一种耐空气腐蚀合金钢材料及其制备方法
CN103757537A (zh) 一种高硬度低冷脆性合金钢材料及其制备方法
CN103667917A (zh) 一种耐高温低碳钢材料及其制备方法
CN103667970B (zh) 一种热强高碳钢材料及其制备方法
CN103614654A (zh) 一种用于发动机罩的合金钢材料及其制备方法
CN103789615B (zh) 一种高强度低碳钢材料及其制备方法
CN103627965A (zh) 一种高硬度的合金钢锤头材料及其制备方法
CN103667965A (zh) 一种耐低温耐腐蚀合金钢材料及其制备方法
CN104073743B (zh) 一种高镍高碳钢材料及其制备方法
CN103882337A (zh) 一种用于液压阀的耐磨合金材料及其制备方法
CN103614655A (zh) 一种耐磨损抗冲击性表面硬化用合金钢材料及其制备方法
CN103614664A (zh) 一种内燃机气阀用马氏体合金钢材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140305