CN105603297A - 一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，该高强耐腐蚀低碳钢由以下化学成分按重量百分比组成：碳0.06-0.28％、硅1.2-1.6％、锰0.25-1％、铜1.5-1.8％、铬2.1-2.5％、钼2.1-2.2％、镍0.1-0.12％、锑0.25-0.37％、铋0.09-0.12％、钛0.3-0.5％、铝0.15-0.18％、硼0.08-0.15％、钼0.1-0.3％、氮0.10-0.20％、磷≤0.04％、硫≤0.05％、余量为铁。与现有技术相比，该发明处理方法简单，通过合理设置配比和制备工艺，合理控制铸后热处理温度，大大提高了低碳钢的耐腐蚀性能，同时形成的低碳钢具有耐磨性好、韧性好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及铸钢技术领域，具体是一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法。
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总称，铸造合金的一种。铸钢是以铁、碳为主要元素的合金，碳含量0-2％。目前为止铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢三类。
铸造碳钢是碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢，含碳小于0.2％的为铸造低碳钢，含碳0.2-0.5％的为铸造中碳钢，含碳大于0.5％的为铸造高碳钢，随着含碳量的增加，铸造碳钢的强度增大，硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、水压机底座等，在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。虽然目前铸造碳钢技术得到很大发展，但是，仍有很多问题存在，传统的铸钢生产工艺易导致成品率低，同时由于铸钢应用环境的多样化，铸钢材料对抗酸碱腐蚀性也要有一定的要求，目前的铸造低碳钢无法达到实际应用的标准。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，不仅能大大提高低碳钢的耐腐蚀性能，还具有优异的耐磨损性能，且塑性高，韧性好。
为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，该高强耐腐蚀低碳钢由以下化学成分按重量百分比组成：碳0.06-0.28％、硅1.2-1.6％、锰0.25-1％、铜1.5-1.8％、铬2.1-2.5％、钼2.1-2.2％、镍0.1-0.12％、锑0.25-0.37％、铋0.09-0.12％、钛0.3-0.5％、铝0.15-0.18％、硼0.08-0.15％、钼0.1-0.3％、氮0.10-0.20％、磷≤0.04％、硫≤0.05％、余量为铁。
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述铸造低碳钢的化学组成及其重量百分比，在高温电熔炉内冶炼熔化多元合金铸钢，依次进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂精炼，检测并调整化学元素成分得到钢水；
(2)当钢水温度达到1600-1750℃时，依次加入钢水质量分数1.6-1.8％的金属铝、1.2-1.5％的硅铁、0.1-0.3％的硼铁、0.2-0.5％的钛铁和0.8-1.5％的锰铁，然后将钢水升温至1800-1850℃，保温2-3小时后出熔炉，并将钢水注入浇包；
(3)将稀土镁硅铁、硅钙钡铝合金和钒铁破碎至粒度为8-10目，烘干，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行微合金化处理，其中稀土镁硅铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，硅钙钡铝合金加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，钒铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的0.10-0.15％；
(4)扒渣，当钢水温度降至1350-1400℃，将钢水浇入铸型；
(5)铸件经开箱、清砂后进行热处理，铸件淬火加热温度为1000-1100℃，保温1-3小时后冷却，然后在500-550℃温度下回火处理，保温5-8小时后冷却至室温即可。
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：白云石3-5份、硫酸钠3-5份、氯化铝5-8份、碳酸钾3-5份、凹凸棒土8-10份、氯化钠3-5份、Na2TiF68-10份、氟化钠5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脱石1-2份；其制备方法包括以下步骤：(1)将上述重量份数的各原料充分混合，加热至熔融状态，再浇注入纯净水中冷却处理，粉碎成100-200目粉末；(2)将所得粉末加入相当于粉末重量2-3％硅烷偶联剂KH-550、1-2％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，即制得所述的精炼剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明处理方法简单，本发明通过合理设置配比和制备工艺，合理控制铸后热处理温度，大大提高了低碳钢的耐腐蚀性能，同时形成的低碳钢具有耐磨性好、韧性好等特点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，该高强耐腐蚀低碳钢由以下化学成分按重量百分比组成：碳0.06-0.28％、硅1.2-1.6％、锰0.25-1％、铜1.5-1.8％、铬2.1-2.5％、钼2.1-2.2％、镍0.1-0.12％、锑0.25-0.37％、铋0.09-0.12％、钛0.3-0.5％、铝0.15-0.18％、硼0.08-0.15％、钼0.1-0.3％、氮0.10-0.20％、磷≤0.04％、硫≤0.05％、余量为铁。
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述铸造低碳钢的化学组成及其重量百分比，在高温电熔炉内冶炼熔化多元合金铸钢，依次进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂精炼，检测并调整化学元素成分得到钢水；
(2)当钢水温度达到1600-1750℃时，依次加入钢水质量分数1.6-1.8％的金属铝、1.2-1.5％的硅铁、0.1-0.3％的硼铁、0.2-0.5％的钛铁和0.8-1.5％的锰铁，然后将钢水升温至1800-1850℃，保温2-3小时后出熔炉，并将钢水注入浇包；
(3)将稀土镁硅铁、硅钙钡铝合金和钒铁破碎至粒度为8-10目，烘干，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行微合金化处理，其中稀土镁硅铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，硅钙钡铝合金加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，钒铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的0.10-0.15％；
(4)扒渣，当钢水温度降至1350-1400℃，将钢水浇入铸型；
(5)铸件经开箱、清砂后进行热处理，铸件淬火加热温度为1000-1100℃，保温1-3小时后冷却，然后在500-550℃温度下回火处理，保温5-8小时后冷却至室温即可。
一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：白云石3-5份、硫酸钠3-5份、氯化铝5-8份、碳酸钾3-5份、凹凸棒土8-10份、氯化钠3-5份、Na2TiF68-10份、氟化钠5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脱石1-2份；其制备方法包括以下步骤：(1)将上述重量份数的各原料充分混合，加热至熔融状态，再浇注入纯净水中冷却处理，粉碎成100-200目粉末；(2)将所得粉末加入相当于粉末重量2-3％硅烷偶联剂KH-550、1-2％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，即制得所述的精炼剂。
Claims (3)
1.一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，其特征在于，该高强耐腐蚀低碳钢由以下化学成分按重量百分比组成：碳0.06-0.28％、硅1.2-1.6％、锰0.25-1％、铜1.5-1.8％、铬2.1-2.5％、钼2.1-2.2％、镍0.1-0.12％、锑0.25-0.37％、铋0.09-0.12％、钛0.3-0.5％、铝0.15-0.18％、硼0.08-0.15％、钼0.1-0.3％、氮0.10-0.20％、磷≤0.04％、硫≤0.05％、余量为铁。
2.一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照上述铸造低碳钢的化学组成及其重量百分比，在高温电熔炉内冶炼熔化多元合金铸钢，依次进行脱硫、脱氧处理，再加入精炼剂精炼，检测并调整化学元素成分得到钢水；
(2)当钢水温度达到1600-1750℃时，依次加入钢水质量分数1.6-1.8％的金属铝、1.2-1.5％的硅铁、0.1-0.3％的硼铁、0.2-0.5％的钛铁和0.8-1.5％的锰铁，然后将钢水升温至1800-1850℃，保温2-3小时后出熔炉，并将钢水注入浇包；
(3)将稀土镁硅铁、硅钙钡铝合金和钒铁破碎至粒度为8-10目，烘干，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行微合金化处理，其中稀土镁硅铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，硅钙钡铝合金加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，钒铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的0.10-0.15％；
(4)扒渣，当钢水温度降至1350-1400℃，将钢水浇入铸型；
(5)铸件经开箱、清砂后进行热处理，铸件淬火加热温度为1000-1100℃，保温1-3小时后冷却，然后在500-550℃温度下回火处理，保温5-8小时后冷却至室温即可。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，其特征在于，所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：白云石3-5份、硫酸钠3-5份、氯化铝5-8份、碳酸钾3-5份、凹凸棒土8-10份、氯化钠3-5份、Na2TiF68-10份、氟化钠5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脱石1-2份；其制备方法包括以下步骤：(1)将上述重量份数的各原料充分混合，加热至熔融状态，再浇注入纯净水中冷却处理，粉碎成100-200目粉末；(2)将所得粉末加入相当于粉末重量2-3％硅烷偶联剂KH-550、1-2％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，即制得所述的精炼剂。
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