CN112962027B - 一种合金结构钢的优化加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种合金结构钢的优化加工方法，它属于合金结构钢制备方法领域。本发明要解决合同结构钢力学性能不合格的问题。本发明的优化成分为0.30～0.32wt％的C、1.0～1.10wt％的Si、0.88～0.92wt％的Mn、0.95～1.05wt％的Cr、0.015～0.025wt％的Al、≦0.015wt％的P、≦0.008wt％的S、余量为Fe，工艺流程为：电炉/转炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→连铸圆坯→大棒加热轧制→热处理→矫直→探伤→修磨→检验、检查→上交。本发明通过Si、Mn、Cr的优化，达到力学性能的提高，同时优化试样热处理制度完全避免钢材用户验收过程中力学性能不合格问题。

Description

一种合金结构钢的优化加工方法
技术领域
本发明属于合金结构钢制备方法领域；具体涉及一种合金结构钢的优化加工方法。
背景技术
合金结构钢由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右)，较高的韧性和疲劳强度，和较低的韧性－脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
但合金结构钢的不同制备的批次，容易产生抗拉强度较技术标准偏低的现象，需要研发力学性能合格的合金结构钢的生产方法。
发明内容
本发明目的是提供了一种利用玉米皮制备的三维多级孔碳材料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化成分为0.30～0.32wt％的C、1.0～1.10wt％的Si、0.88～0.92wt％的Mn、0.95～1.05wt％的Cr、0.015～0.025wt％的Al、≦0.015wt％的P、≦0.008wt％的S、余量为Fe。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化成分为0.31wt％的C、1.05wt％的Si、0.9wt％的Mn、1.0wt％的Cr、0.020wt％的Al、0.01wt％的P、0.005wt％的S、余量为Fe。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化加工方法的工艺流程为：电炉/转炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→连铸圆坯→大棒加热轧制→热处理→矫直→探伤→修磨→检验、检查→上交。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的电炉/转炉冶炼步骤出钢C≥0.08wt％，出钢P≤0.010wt％，出钢温度在1610～1640℃。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中一次加入电石灰200～300kg、合成渣200kg、混合脱氧剂70kg，所述的混合脱氧剂中铝粒、碳化硅、碳粉的质量比为3:2:2。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中根据样1检验结果，成品目标Al含量及LF过程与真空铝损，目标一次补铝到位。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的VD真空精炼步骤中真空度≤67Mpa,真空保持时间≥15min，破空后喂硅钙线头炉100m/炉、连浇炉次80m/炉，软吹时间≥15min，加入碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，钢种液相线1497℃，开浇温度1567～1582℃，连浇炉次1557～1572℃。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的连铸圆坯步骤中连铸过热度25～35℃。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的大棒加热轧制步骤中温装均热炉温度690～770℃，入加1温度1063～1070℃，入加1时间保温2～4h，入加2温度1247～1254℃，入加2时间保温2～3h，入均温度1255～1266℃，入均时间保温1～3h，轧后热送或缓冷，缓冷入坑温度500～550℃，保温时间60～70h开盖，起坑温度≤200℃。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的热处理步骤中温度为890℃保温1.5h油冷，500℃保温1h水冷。
本发明的有益效果为：
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，通过Si、Mn、Cr的优化，达到力学性能的提高，同时优化试样热处理制度，优化前试验热处理制度的490℃回火温度以是极限温度(540±50℃)，很可能钢材到用户后检验，力学性能不合格，成分优化后采用500℃回火，完全避免钢材用户验收过程中力学性能不合格问题。
本发明所述的一种合金结构钢的优化加工方法，制备的所述的一种合金结构钢的抗拉强度相比于优化前提高60～110Mpa，100％达到技术指标。
具体实施方式
具体实施方式一：
一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化成分为0.31wt％的C、1.05wt％的Si、0.9wt％的Mn、1.0wt％的Cr、0.020wt％的Al、0.01wt％的P、0.005wt％的S、余量为Fe。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化加工方法的工艺流程为：电炉/转炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→连铸圆坯→大棒加热轧制→热处理→矫直→探伤→修磨→检验、检查→上交。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的电炉/转炉冶炼步骤出钢C≥0.08wt％，出钢P≤0.010wt％，出钢温度在1610～1640℃。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中一次加入电石灰200～300kg、合成渣200kg、混合脱氧剂70kg，所述的混合脱氧剂中铝粒、碳化硅、碳粉的质量比为3:2:2。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中根据样1检验结果，成品目标Al含量及LF过程与真空铝损，目标一次补铝到位。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的VD真空精炼步骤中真空度≤67Mpa,真空保持时间≥15min，破空后喂硅钙线头炉100m/炉、连浇炉次80m/炉，软吹时间≥15min，加入碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，钢种液相线1497℃，开浇温度1567～1582℃，连浇炉次1557～1572℃。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的连铸圆坯步骤中连铸过热度25～35℃。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的大棒加热轧制步骤中温装均热炉温度690～770℃，入加1温度1063～1070℃，入加1时间保温2～4h，入加2温度1247～1254℃，入加2时间保温2～3h，入均温度1255～1266℃，入均时间保温1～3h，轧后热送或缓冷，缓冷入坑温度500～550℃，保温时间60～70h开盖，起坑温度≤200℃。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的热处理步骤中温度为890℃保温1.5h油冷，500℃保温1h水冷。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，制备的试样的力学性能如表所示：
表1合金结构钢的力学性能
Figure BDA0002927010890000031
从表1中能够看出，成分优化前抗拉强度不符合标准抗拉强度≥1080Mpa要求，成分优化后具体实施方式一的抗拉强度为1114-1120N/mm2，成分优化后抗拉强度提高60～110Mpa，100％达到技术指标。
具体实施方式二：
一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化成分为0.30～0.32wt％的C、1.0～1.10wt％的Si、0.88～0.92wt％的Mn、0.95～1.05wt％的Cr、0.015～0.025wt％的Al、≦0.015wt％的P、≦0.008wt％的S、余量为Fe。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，通过Si、Mn、Cr的优化，达到力学性能的提高，同时优化试样热处理制度，优化前试验热处理制度的490℃回火温度以是极限温度(540±50℃)，很可能钢材到用户后检验，力学性能不合格，成分优化后采用500℃回火，完全避免钢材用户验收过程中力学性能不合格问题。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，制备的所述的一种合金结构钢的抗拉强度相比于优化前提高60～110Mpa，100％达到技术指标。
具体实施方式三：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化成分为0.31wt％的C、1.05wt％的Si、0.9wt％的Mn、1.0wt％的Cr、0.020wt％的Al、0.01的P、0.005的S、余量为Fe。
具体实施方式四：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的合金结构钢的优化加工方法的工艺流程为：电炉/转炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→连铸圆坯→大棒加热轧制→热处理→矫直→探伤→修磨→检验、检查→上交。
具体实施方式五：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的电炉/转炉冶炼步骤出钢C≥0.08wt％，出钢P≤0.010wt％，出钢温度在1610～1640℃。
具体实施方式六：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中一次加入电石灰200～300kg、合成渣200kg、混合脱氧剂70kg，所述的混合脱氧剂中铝粒、碳化硅、碳粉的质量比为3:2:2。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤扩散脱氧剂使用碳化硅20～40kg，碳粉0～10kg。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，根据样1结果，可适当调整渣料量。
本实施方式所述的一种合金结构钢的优化加工方法，成分调整至控制要求，碳化硅10～30kg，保持还原气氛，温度升至要求温度。
具体实施方式七：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的LF精炼步骤中根据样1检验结果，成品目标Al含量及LF过程与真空铝损，目标一次补铝到位。
具体实施方式八：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的VD真空精炼步骤中真空度≤67Mpa,真空保持时间≥15min，破空后喂硅钙线头炉100m/炉、连浇炉次80m/炉，软吹时间≥15min，加入碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，钢种液相线1497℃，开浇温度1567～1582℃，连浇炉次1557～1572℃。
具体实施方式九：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的连铸圆坯步骤中连铸过热度25～35℃。
具体实施方式十：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的大棒加热轧制步骤中温装均热炉温度690～770℃，入加1温度1063～1070℃，入加1时间保温2～4h，入加2温度1247～1254℃，入加2时间保温2～3h，入均温度1255～1266℃，入均时间保温1～3h，轧后热送或缓冷，缓冷入坑温度500～550℃，保温时间60～70h开盖，起坑温度≤200℃。
具体实施方式十一：
根据具体实施方式二所述的一种合金结构钢的优化加工方法，所述的热处理步骤中温度为890℃保温1.5h油冷，500℃保温1h水冷。

Claims (5)

1.一种合金结构钢的优化加工方法，其特征在于：所述的合金结构钢的优化成分为0.31wt％的C、1.05wt％的Si、0.9wt％的Mn、1.0wt％的Cr、0.020wt％的Al、0.01wt％的P、0.005wt％的S、余量为Fe；
所述的合金结构钢的优化加工方法的工艺流程为：电炉/转炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→连铸圆坯→大棒加热轧制→热处理→矫直→探伤→修磨→检验、检查→上交；
所述的LF精炼步骤中一次加入电石灰200～300kg、合成渣200kg、混合脱氧剂70kg，所述的混合脱氧剂中铝粒、碳化硅、碳粉的质量比为3:2:2；
所述的大棒加热轧制步骤中温装均热炉温度690～770℃，入加1温度1063～1070℃，入加1时间保温2～4h，入加2温度1247～1254℃，入加2时间保温2～3h，入均温度1255～1266℃，入均时间保温1～3h，轧后热送或缓冷，缓冷入坑温度500～550℃，保温时间60～70h开盖，起坑温度≤200℃；
所述的热处理步骤中温度为890℃保温1.5h油冷，500℃保温1h水冷。
2.根据权利要求1所述的一种合金结构钢的优化加工方法，其特征在于：所述的电炉/转炉冶炼步骤出钢C≥0.08wt％，出钢P≤0.010wt％，出钢温度在1610～1640℃。
3.根据权利要求1所述的一种合金结构钢的优化加工方法，其特征在于：所述的LF精炼步骤中根据样1检验结果，成品目标Al含量及LF过程与真空铝损，目标一次补铝到位。
4.根据权利要求3所述的一种合金结构钢的优化加工方法，其特征在于：所述的VD真空精炼步骤中真空度≤67MPa ,真空保持时间≥15min，破空后喂硅钙线头炉100m/炉、连浇炉次80m/炉，软吹时间≥15min，加入碳化稻壳，以渣面微动，不裸露钢液为准，钢种液相线1497℃，开浇温度1567～1582℃，连浇炉次1557～1572℃。
5.根据权利要求4所述的一种合金结构钢的优化加工方法，其特征在于：所述的连铸圆坯步骤中连铸过热度25～35℃。
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