CN106702284B - 一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种30MnCrNiMo高强度材料，其具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：0.27～0.33重量％的C，0.30～0.50重量％的Si，0.70～1.20重量％的Mn，≤0.025重量％的P，≤0.025重量％的S，0.50～0.80重量％的Ni，1.10～1.60重量％的Cr，0.30～0.40重量％的Mo。本发明提供的一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法，通过合适含量的各化学组分之间的配比，并且铸件采用正、回火处理而非调质处理的工艺，既保证了材料的性能又节省材料的热处理成本，铸件具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，可作为ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo的替代材料，大大节省了材料的成本，还能满足铸件产品力学性能强度高、使用寿命长的要求。

Description

一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法
【技术领域】
本发明涉及铸件材料的技术领域，特别涉及一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法。
【背景技术】
机械制造公司，其材料往往自成一体，为适应市场需求，会根据部件不同的使用工况，提出不同的材料要求(化学成分和力学性能)，有的材料化学成分和力学性能是匹配的，是成熟材料，而有的则需要铸件生产单位协助进行开发，如果按照常规的化学成分组织生产，力学性能往往不能达标，即化学成分与力学性能不十分匹配，需要铸件生产单位打破传统的工艺方法进行开发。根据客户要求开发新材料，是市场拓展的需要，具有现实意义。
为了提高铸件的使用性能及其使用寿命，满足铸件产品的力学性能强度指标高、使用寿命长的要求，有必要提出一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法，其旨在解决现有技术中铸件材料的化学成分和力学性能不匹配导致铸件的力学性能强度指标较低、使用寿命短的技术问题。
为实现上述目的，本发明提出了一种30MnCrNiMo高强度材料，其具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.27～0.33重量％的C，
0.30～0.50重量％的Si，
0.70～1.20重量％的Mn，
≤0.025重量％的P，
≤0.025重量％的S，
0.50～0.80重量％的Ni，
1.10～1.60重量％的Cr，
0.30～0.40重量％的Mo。
作为优选，该30MnCrNiMo高强度材料还含≤0.17重量％的Cu。
作为优选，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.29～0.31重量％的C，
0.35～0.45重量％的Si，
0.85～1.05重量％的Mn，
≤0.015重量％的P，
≤0.01重量％的S，
0.55～0.75重量％的Ni，
1.20～1.50重量％的Cr，
0.32～0.39重量％的Mo，
≤0.08重量％的Cu。
作为优选，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.30重量％的C，
0.40重量％的Si，
0.95重量％的Mn，
≤0.01重量％的P，
≤0.008重量％的S，
0.65重量％的Ni，
1.35重量％的Cr，
0.38重量％的Mo，
≤0.06重量％的Cu。
作为优选，该30MnCrNiMo高强度材料的力学性能指标为：屈服强度Rp0.2≥500MPa，抗拉强度Rm≥735MPa，延伸率A≥14％。
一种利用30MnCrNiMo高强度材料制备铸件的方法，该铸件采用正火加回火的工艺进行热处理。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法，通过合适含量的各化学组分之间的配比，材料性能稳定可靠，并且铸件采用正、回火处理而非调质处理的工艺，既保证了材料的性能又节省材料的热处理成本，由30MnCrNiMo高强度材料制备的铸件产品具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，本发明30MnCrNiMo高强度材料在性能指标上就优于ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo调质性能，故可采用本发明30MnCrNiMo高强度材料作为ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo的替代材料，大大节省了材料的成本，还能满足铸件产品力学性能强度高、使用寿命长的要求。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明实施例提供一种30MnCrNiMo高强度材料，其具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.27～0.33重量％的C，
0.30～0.50重量％的Si，
0.70～1.20重量％的Mn，
≤0.025重量％的P，
≤0.025重量％的S，
0.50～0.80重量％的Ni，
1.10～1.60重量％的Cr，
0.30～0.40重量％的Mo。
其中，该30MnCrNiMo高强度材料还含≤0.17重量％的Cu。
进一步地，该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.29～0.31重量％的C，
0.35～0.45重量％的Si，
0.85～1.05重量％的Mn，
≤0.015重量％的P，
≤0.01重量％的S，
0.55～0.75重量％的Ni，
1.20～1.50重量％的Cr，
0.32～0.39重量％的Mo，
≤0.08重量％的Cu。
本发明实施例还提供一种利用30MnCrNiMo高强度材料制备铸件的方法，该铸件采用正火加回火的工艺进行热处理。选择恰当的热处理工艺才能确保相关材料铸件本体性能达到要求，经过多次试验，采用本发明30MnCrNiMo高强度材料制备的铸件只需采用正火+回火的工艺方案，性能指标就优于ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo调质性能，故可作为该类的替代材料，从而节省材料成本。
实施例一、
一种30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.30重量％的C，0.40重量％的Si，0.95重量％的Mn，≤0.01重量％的P，≤0.008重量％的S，0.65重量％的Ni，1.35重量％的Cr，0.38重量％的Mo，≤0.06重量％的Cu。
实施例二、
一种30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.27重量％的C，0.30重量％的Si，0.70重量％的Mn，≤0.008重量％的P，≤0.004重量％的S，0.50重量％的Ni，1.10重量％的Cr，0.30重量％的Mo，≤0.10重量％的Cu。
实施例三、
一种30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.33重量％的C，0.50重量％的Si，1.20重量％的Mn，≤0.015重量％的P，≤0.015重量％的S，0.80重量％的Ni，1.60重量％的Cr，0.40重量％的Mo，≤0.12重量％的Cu。
实施例一至实施例三中的一种30MnCrNiMo高强度材料的力学性能强度指标均较高，具体如下：屈服强度Rp0.2≥500MPa，抗拉强度Rm≥735MPa，延伸率A≥14％。
本发明一种30MnCrNiMo高强度材料及铸件制备方法，通过合适含量的各化学组分之间的配比，材料性能稳定可靠，并且铸件采用正、回火处理而非调质处理的工艺，既保证了材料的性能又节省材料的热处理成本，由30MnCrNiMo高强度材料制备的铸件产品具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，本发明30MnCrNiMo高强度材料在性能指标上就优于ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo调质性能，故可采用本发明30MnCrNiMo高强度材料作为ZG42Cr1Mo、ZG30NiCrMo的替代材料，大大节省了材料的成本，还能满足铸件产品力学性能强度高、使用寿命长的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种30MnCrNiMo高强度材料，其具有低合金成分、高屈服强度、高抗拉强度、高硬度、高韧性的特点，其特征在于：该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.27～0.33重量%的C，
0.30～0.50重量%的Si，
0.70～1.20重量%的Mn，
≤0.025重量%的P，
≤0.025重量%的S，
0.50～0.80重量%的Ni，
1.10～1.60重量%的Cr，
0.30～0.40重量%的Mo，
≤0.17重量%的Cu；
该30MnCrNiMo高强度材料制备铸件采用正火加回火的工艺进行热处理，该30MnCrNiMo高强度材料的力学性能指标为：屈服强度R p0.2≥500MPa，抗拉强度R m≥735MPa，延伸率A≥14%。
2.如权利要求1所述的一种30MnCrNiMo高强度材料，其特征在于：该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.29～0.31重量%的C，
0.35～0.45重量%的Si，
0.85～1.05重量%的Mn，
≤0.015重量%的P，
≤0.01重量%的S，
0.55～0.75重量%的Ni，
1.20～1.50重量%的Cr，
0.32～0.39重量%的Mo，
≤0.08重量%的Cu。
3.如权利要求2所述的一种30MnCrNiMo高强度材料，其特征在于：该30MnCrNiMo高强度材料含下列成分作为非铁组分：
0.30重量%的C，
0.40重量%的Si，
0.95重量%的Mn，
≤0.01重量%的P，
≤0.008重量%的S，
0.65重量%的Ni，
1.35重量%的Cr，
0.38重量%的Mo，
≤0.06重量%的Cu。
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