CN108950402A - 一种合金钢及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金钢及其加工工艺，按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.3‑1.5％，Si 1.0‑1.3％，Mn 1.0‑1.5％，Cr 1.4‑1.8％，Mo 0.1‑0.3％，Ni 0.1‑0.3％，V 0.01‑0.03％，Nb 0.01‑0.03％，P≤0.02％，S≤0.03％，稀土元素0.05‑0.25％，余量为Fe，方法如下：将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；对钢液进行孕育和变质处理；对钢液进行热处理。本发明具有质量好、使用寿命大大延长等优点。

Description

一种合金钢及其加工工艺
技术领域
本发明涉及合金钢加工领域，尤其是涉及一种合金钢及其加工工艺。
背景技术
合金钢的钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢，在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5％)，中合金钢(含量5％～10％)，高合金钢(含量>10％)；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。
目前，市场上的合金钢普遍存在质量不高、耐磨性能较差、使用寿命短的缺陷，如何提高合金钢的使用寿命，已成为当前重要的课题之一。
发明内容
本发明是为了避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种合金钢及其加工工艺，以解决现有的合金钢质量较差、使用寿命短的问题。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案：本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.3-1.5％，Si 1.0-1.3％，Mn 1.0-1.5％，Cr 1.4-1.8％，Mo0.1-0.3％，Ni 0.1-0.3％，V 0.01-0.03％，Nb 0.01-0.03％，P≤0.02％，S≤0.03％，稀土元素0.05-0.25％，余量为Fe。
作为优选，本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C1.4％，Si 1.2％，Mn 1.3％，Cr 1.6％，Mo 0.2％，Ni 0.2％，V 0.02％，Nb 0.02％，P0.02％，S 0.03％，稀土元素0.2％，余量为Fe。
作为优选，本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C1.3％，Si 1.3％，Mn 1.0％，Cr 1.8％，Mo 0.1％，Ni 0.3％，V 0.01％，Nb 0.03％，P0.01％，S 0.02％，稀土元素0.25％，余量为Fe。
作为优选，本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C1.5％，Si 1.0％，Mn 1.5％，Cr 1.4％，Mo 0.3％，Ni 0.1％，V 0.03％，Nb 0.01％，P0.02％，S 0.03％，稀土元素0.05％，余量为Fe。
作为优选，所述的稀土元素为钇、钕、镧、铈、铒中的一种。
作为优选，本发明还公开了上述合金钢的加工工艺，具体步骤如下：
(1)、按上述质量百分比进行原料配料，将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；
(2)、向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；
(3)、预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)、然后向出炉后的钢液中加入变质剂，对钢液进行孕育和变质处理；
(5)、对钢液进行热处理，即制备得到合金钢。
作为优选，所述的步骤(4)中，所述的变质剂采用硅钡钙。
作为优选，所述的步骤(5)中，热处理的方式为采用三次淬火一次回火。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明所述的合金钢的组分中添加了Si、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Nb，其中Si钢中重要的脱氧元素，对钢具有增加强度的作用，Mn能够显著提高钢的淬透性，Cr对钢的强度和耐磨性能大大改善，Mo提高钢的耐磨性，Ni可以显著改善钢低温韧性，V可以提高钢的淬透性，Nb可以显著提高钢的强度，细化晶粒，因此制备得到的合金钢均有优异的耐磨性以及高强度性能，使用寿命大大延长，效果显著提高，而且通过添加稀土元素，稀土元素会进一步的提高合金钢的耐磨性以及高强度性能，另外通过采用上述加工工艺，制备的产品质量大大提高，而且工艺简单，成本低。
附图说明
图1为本发明一种合金钢及其加工工艺的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.4％，Si1.2％，Mn 1.3％，Cr 1.6％，Mo 0.2％，Ni 0.2％，V 0.02％，Nb 0.02％，P 0.02％，S0.03％，稀土元素0.2％，余量为Fe。
所述的稀土元素为钇。
本发明还公开了上述合金钢的加工工艺，具体步骤如下：
(1)、按上述质量百分比进行原料配料，将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；
(2)、向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；
(3)、预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)、然后向出炉后的钢液中加入变质剂，对钢液进行孕育和变质处理；
(5)、对钢液进行热处理，即制备得到合金钢。
所述的步骤(4)中，所述的变质剂采用硅钡钙。
所述的步骤(5)中，热处理的方式为采用三次淬火一次回火。
实施例2
本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.3％，Si1.3％，Mn 1.0％，Cr 1.8％，Mo 0.1％，Ni 0.3％，V 0.01％，Nb 0.03％，P 0.01％，S0.02％，稀土元素0.25％，余量为Fe。
所述的稀土元素为钕。
本发明还公开了上述合金钢的加工工艺，具体步骤如下：
(1)、按上述质量百分比进行原料配料，将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；
(2)、向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；
(3)、预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)、然后向出炉后的钢液中加入变质剂，对钢液进行孕育和变质处理；
(5)、对钢液进行热处理，即制备得到合金钢。
所述的步骤(4)中，所述的变质剂采用硅钡钙。
所述的步骤(5)中，热处理的方式为采用三次淬火一次回火。
实施例3
本发明公开了一种合金钢，按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.5％，Si1.0％，Mn 1.5％，Cr 1.4％，Mo 0.3％，Ni 0.1％，V 0.03％，Nb 0.01％，P 0.02％，S0.03％，稀土元素0.05％，余量为Fe。
所述的稀土元素为铈。
本发明还公开了上述合金钢的加工工艺，具体步骤如下：
(1)、按上述质量百分比进行原料配料，将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；
(2)、向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；
(3)、预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)、然后向出炉后的钢液中加入变质剂，对钢液进行孕育和变质处理；
(5)、对钢液进行热处理，即制备得到合金钢。
所述的步骤(4)中，所述的变质剂采用硅钡钙。
所述的步骤(5)中，热处理的方式为采用三次淬火一次回火。
表1为对实施例1-3制备的合金钢的性能检测，检测结果如下：
表1
由表1可知，本发明制备得到合金钢性能比较优异，质量比较好，使用寿命大大延长。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种合金钢，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.3-1.5％，Si 1.0-1.3％，Mn 1.0-1.5％，Cr 1.4-1.8％，Mo 0.1-0.3％，Ni 0.1-0.3％，V 0.01-0.03％，Nb0.01-0.03％，P≤0.02％，S≤0.03％，稀土元素0.05-0.25％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种合金钢，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.4％，Si 1.2％，Mn 1.3％，Cr 1.6％，Mo 0.2％，Ni 0.2％，V 0.02％，Nb 0.02％，P0.02％，S 0.03％，稀土元素0.2％，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种合金钢，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.3％，Si 1.3％，Mn 1.0％，Cr 1.8％，Mo 0.1％，Ni 0.3％，V 0.01％，Nb 0.03％，P0.01％，S 0.02％，稀土元素0.25％，余量为Fe。
4.根据权利要求1所述的一种合金钢，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分构成：C 1.5％，Si 1.0％，Mn 1.5％，Cr 1.4％，Mo 0.3％，Ni 0.1％，V 0.03％，Nb 0.01％，P0.02％，S 0.03％，稀土元素0.05％，余量为Fe。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种合金钢，其特征在于：所述的稀土元素为钇、钕、镧、铈、铒中的一种。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种合金钢的加工工艺，其特征在于：具体步骤如下：
(1)、按上述质量百分比进行原料配料，将废钢、锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁清理干净，烘干后待用；
(2)、向炉内加入废钢，再加入锰铁、硅铁、镍铁、钼铁、铬铁、钒铁、铌铁进行熔炼，再加入铝丝或铝粒进行预脱氧；
(3)、预脱氧后向炉中加入稀土进行熔炼，然后加入铝丝或铝粒终脱氧处理后出炉；
(4)、然后向出炉后的钢液中加入变质剂，对钢液进行孕育和变质处理；
(5)、对钢液进行热处理，即制备得到合金钢。
7.根据权利要求6所述的一种合金钢的加工工艺，其特征在于：所述的步骤(4)中，所述的变质剂采用硅钡钙。
8.根据权利要求6所述的一种合金钢的加工工艺，其特征在于：所述的步骤(5)中，热处理的方式为采用三次淬火一次回火。
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