CN104294164A - 一种高碳铬钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.5％-1.6％；Cr：3.0％-3.6％；Si：0.9％-1.2％；Mn：1.4％-1.6％；V：0.06％-0.08％；Al：0.10％-0.14％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe；按以下步骤制备而成：S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200-1240℃，保温时间为350-370min；轧制过程中，终轧温度为920-940℃，每道次的断面收缩率控制为3-5％；轧制后冷却过程中，先以6-8℃/s的速度快冷至400-420℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。

Description

一种高碳铬钢
技术领域
本发明属于钢铁材料技术领域，尤其涉及一种高碳铬钢。
背景技术
铬钢往往具有较高的抗氧化性和耐蚀性，同时，质地坚硬、耐磨，往往用来制造机器和工具。铬钢相对于普钢而言，其抗氧化能力和耐蚀性好，具有较好的耐高温能力和较高的使用寿命，相对于不锈钢而言，其质地坚硬，使用寿命更长，且成本更低。因此，铬钢得到了广泛应用，市场前景良好。目前，我国生产的铬钢由于成分控制和工艺控制上的不足，在性能上还存在不足，尤其是综合性能不理想，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高碳铬钢，其综合性能好。
本发明提出的一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.5％-1.6％；Cr：3.0％-3.6％；Si：0.9％-1.2％；Mn：1.4％-1.6％；V：0.06％-0.08％；Al：0.10％-0.14％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe；
根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；
S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200-1240℃，保温时间为350-370min；轧制过程中，终轧温度为920-940℃，每道次的断面收缩率控制为3-5％；轧制后冷却过程中，先以6-8℃/s的速度快冷至400-420℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
优选地，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.2％-1.58％；Cr：3.2％-3.5％；Si：0.95％-1.15％；Mn：1.45％-1.55％；V：0.065％-0.075％；Al：0.11％-0.13％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe。
优选地，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.55％；Cr：3.4％；Si：1.1％；Mn：1.5％；V：0.07％；Al：0.12％；S：0-0.01％；P：0-0.02％；余料为Fe。
优选地，在步骤S2中，坯体加热温度为1210℃，保温时间为360min。
优选地，在步骤S2中，轧温度为930℃，每道次的断面收缩率控制为4％。
优选地，在步骤S2中，轧制后冷却过程中，先以7℃/s的速度快冷至410℃后进行空冷。
本发明中，首先对C和Cr元素含量进行了优化，确定了C和Cr元素含量的最优区间，并根据C和Cr元素含量优化了Si和Mn的元素含量范围，为了提升高碳铬钢的综合性能，复合添加V和Al作为合金元素，改善铬钢性能，并对杂质元素S和P的含量进行严格控制，最终制定了高碳铬钢的各元素组合配比，为高碳铬钢获得良好的综合性能奠定成分基础；通过电磁感应炉熔炼之后，采用多道次轧制工艺，并探索了轧制工艺参数，通过合理的轧制制度，实现对高碳铬钢的组织形态的控制，使得高碳铬钢组织由大量片层间距小的珠光体和微量的先共析渗碳体组成，从而使得高碳铬钢优异的塑性和强度，从而使得高碳铬钢具有良好的综合性能。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.55％；Cr：3.4％；Si：1.1％；Mn：1.5％；V：0.07％；Al：0.12％；S：0.01％；P：0.02％；余料为Fe；
根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；
S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1210℃，保温时间为360min；轧制过程中，终轧温度为930℃，每道次的断面收缩率控制为4％；轧制后冷却过程中，先以7℃/s的速度快冷至410℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
实施例2
一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.6％；Cr：3.6％；Si：0.9％；Mn：1.4％；V：0.08％；Al：0.10％；S：0.02％；P：0.03％；余料为Fe；
根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；
S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200℃，保温时间为370min；轧制过程中，终轧温度为920℃，每道次的断面收缩率控制为5％；轧制后冷却过程中，先以6℃/s的速度快冷至420℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
实施例3
一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.5％；Cr：3.0％；Si：1.2％；Mn：1.6％；V：0.06％；Al：0.14％；S：0.02％；P：0.03％；余料为Fe；
根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；
S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1240℃，保温时间为350min；轧制过程中，终轧温度为940℃，每道次的断面收缩率控制为3％；轧制后冷却过程中，先以8℃/s的速度快冷至400℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
在实施例1-3中，测试制得的高碳铬钢的各项机械性能，性能数据如表1所示。
拉伸强度/MPa 硬度/HB 延伸率/％
实施例1 1144 348 14
实施例2 1133 340 13
实施例3 1128 345 13

Claims (6)

1.一种高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.5％-1.6％；Cr：3.0％-3.6％；Si：0.9％-1.2％；Mn：1.4％-1.6％；V：0.06％-0.08％；Al：0.10％-0.14％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe；
根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；
S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200-1240℃，保温时间为350-370min；轧制过程中，终轧温度为920-940℃，每道次的断面收缩率控制为3-5％；轧制后冷却过程中，先以6-8℃/s的速度快冷至400-420℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
2.根据权利要求1所述的高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.2％-1.58％；Cr：3.2％-3.5％；Si：0.95％-1.15％；Mn：1.45％-1.55％；V：0.065％-0.075％；Al：0.11％-0.13％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe。
3.根据权利要求2所述的高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.55％；Cr：3.4％；Si：1.1％；Mn：1.5％；V：0.07％；Al：0.12％；S：0-0.01％；P：0-0.02％；余料为Fe。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，坯体加热温度为1210℃，保温时间为360min。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，轧温度为930℃，每道次的断面收缩率控制为4％。
6.根据权利要求1-4任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，轧制后冷却过程中，先以7℃/s的速度快冷至410℃后进行空冷。
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