CN107142428A - 一种Cr‑Mo‑Ni合金钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Cr‑Mo‑Ni合金钢及其制备方法，该合金钢的质量分数是：C：0.5‑0.6％，Cr：1.0‑2.0％，Mo：0.8‑1.2％，Ni：2.5‑3.0％，Mn：0.1‑0.25％，Si：0.2‑0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％，余量为Fe。对铸钢件通过中频感应炉熔炼制备合金钢，浇注前对钢液进行降温并恒温保持后浇注，浇注时对壁厚较小及凝固较快处保温处理，并将合金钢件进行正火和盐浴等温淬火处理，获取大量的珠光基体和下贝氏体组织，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐热性能均得到很大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料领域，更具体地说是一种Cr-Mo-Ni合金钢及其制备方法。
背景技术
合金钢是车辆生产零部件的重要原材料，随着汽车行业的不断发展，汽车正在往轻量化以及节能减耗的方向发展，这就需要在合金钢的结构强度与功能上有较高的要求，同时需要有较好的机械加工性能，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用寿命的保障。现有技术中，汽车配件的钢材大多为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配件在使用功能上一般是频繁的运动部件，经常出现摩擦磨损问题，更换频繁，增加了维护成本。寻找到一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重要。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种新组分的具有高强度、耐磨性好的Cr-Mo-Ni合金钢。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种Cr-Mo-Ni合金钢，该合金钢的质量分数是：C：0.5-0.6％，Cr：1.0-2.0％，Mo：0.8-1.2％，Ni：2.5-3.0％，Mn：0.1-0.25％，Si：0.2-0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％，余量为Fe和其他杂质。
优选的，其他杂质包括微量的B、Ti和Ca，杂质总含量不高于0.05%。
所述Cr-Mo-Ni合金钢，包括以下制备步骤：
配料：将质量分数为：C：0.5-0.6％，Cr：1.0-2.0％，Mo：0.8-1.2％，Ni：2.5-3.0％，Mn：0.1-0.25％，Si：0.2-0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和Fe混合均匀后完成配料。
将混合好的配料放入中频感应炉熔炼制备合金钢，熔炼过程中时刻检测控制熔炼温度，钢液浇注时首先进行降温60℃-80℃，降温后再恒温保持20分钟再进行浇注成型，浇注过程中对壁厚较小及凝固较快处保温处理保持溶液流动性，冷却时采用快速水冷工艺；
将浇注成型的合金钢件进行正火和等温淬火处理；首先将合金钢件加热至800℃-1000℃，保温3小时，然后将温度降到600℃-800℃，保温2小时，最后出炉空冷至室温；所述淬火首先采用160±20℃盐浴等温淬火处理，空冷至室温。
本发明的优点在于：合金钢浇注前首先对钢液进行降温处理恒温保持20分钟，确保浇注温度适宜，同时浇注过程中对壁厚较小及凝固较快处保温处理保持溶液流动性，提高了合金钢件的内部组织均匀性和填充完整性，合金钢通过正火和等温淬火处理，一方面获得较高的珠光体基体，细化组织，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通过长期保持在下贝氏体转变区的等温淬火，使合金实现奥氏体的等温转变，获得下贝氏体组织。本发明的有益效果是通过正火过程获取大量的珠光基体，并通过选择230±20℃的盐浴等温淬火，使合金钢的奥氏体转变成下贝氏体组织，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐热性能均得到很大的提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，显然这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。
实施例1
一种Cr-Mo-Ni合金钢，合金钢的质量分数是：C：0.5％，Cr：2.0％，Mo：0.8％，Ni：2.5％，Mn：0.2％，Si：0.2％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和Fe。制备步骤如下：
配料：将质量分数为C：0.5％，Cr：2.0％，Mo：0.8％，Ni：2.5％，Mn：0.2％，Si：0.2％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和Fe原料混合均匀后完成配料。
将混合好的配料放入中频感应炉熔炼制备合金钢，熔炼过程中时刻检测控制熔炼温度，钢液浇注时首先进行降温60℃-80℃，降温后再恒温保持20分钟再进行浇注成型，浇注过程中对壁厚较小及凝固较快处保温处理保持溶液流动性，冷却时采用快速水冷工艺；
将浇注成型的合金钢件进行正火和等温淬火处理 ；首先将合金钢件加热至800℃-1000℃，保温3小时，然后将温度降到600℃-800℃，保温2小时，最后出炉空冷至室温；所述淬火首先采用160±20℃盐浴等温淬火处理，空冷至室温。
对浇注完成时的合金钢件外表面进行观察无明显缩孔、缩松和填充缺料缺陷。
对得到的Cr-Mo-Ni合金钢试样做金相组织观察，发现其组织为珠光体组织和下贝氏组织。
对得到的合金进行硬度检测，硬度检测值HRC56。
实施例2
一种Cr-Mo-Ni合金钢，质量分数是：C：0.5％，Cr：2.0％，Mo：1.2％，Ni：3.0％，Mn：0.1％，Si：0.2％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和余量Fe。
采用实施例1相同的制备方法进行钢锭件制备，对浇注完成时的合金钢件外表面进行观察无明显缩孔、缩松和填充缺料缺陷。
对得到Cr-Mo-Ni合金钢试样做金相组织观察，发现其组织为珠光体组织和下贝氏组织。
对得到的合金进行硬度检测，硬度检测值HRC57。
实施例3
一种Cr-Mo-Ni合金钢，质量分数为：C：0.5％，Cr：1.5％，Mo：1.0％，Ni：2.5％，Mn：0.2％，Si：0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和Fe。
采用实施例1相同的制备方法进行钢锭件制备，对其外表面进行观察无明显缩孔、缩松和填充缺料缺陷。
对得到Cr-Mo-Ni合金钢试样做金相组织观察，发现其组织为珠光体组织和下贝氏组织。
对得到的合金进行硬度检测，硬度检测值HRC55。
本发明实施例Cr-Mo-Ni合金钢均发现珠光体组织和下贝氏组织，且得到了较高的硬度值，符合汽车零部件高强度、耐磨性需求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种Cr-Mo-Ni合金钢，其特征在于，该合金钢的质量分数是：C：0.5-0.6％，Cr：1.0-2.0％，Mo：0.8-1.2％，Ni：2.5-3.0％，Mn：0.1-0.25％，Si：0.2-0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％，余量为Fe。
2.一种Cr-Mo-Ni合金钢制备方法，包括以下制备步骤：
配料：将质量分数为：C：0.5-0.6％，Cr：1.0-2.0％，Mo：0.8-1.2％，Ni：2.5-3.0％，Mn：0.1-0.25％，Si：0.2-0.3％，Al：0.2％，Cu：0.3％，Co：0.06％，P：0.08％，S：0.02％和Fe混合均匀后完成配料；
将混合好的配料放入中频感应炉熔炼制备合金钢，熔炼过程中时刻检测控制熔炼温度，钢液浇注时首先进行降温60℃-80℃，降温后再恒温保持20分钟再进行浇注成型，浇注过程中对壁厚较小及凝固较快处保温处理保持溶液流动性，冷却时采用快速水冷工艺；
将浇注成型的合金钢件进行正火和等温淬火处理，首先将合金钢件加热至800℃-1000℃，保温3小时，然后将温度降到600℃-800℃，保温2小时，最后出炉空冷至室温；所述淬火首先采用160±20℃盐浴等温淬火处理，空冷至室温。
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| CN112662957A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-16 | 暨南大学 | 一种强磨损硬化能力贝氏体耐磨铸钢及其制备方法和应用 |
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| CN107142428B (zh) | 2019-01-01 |
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Denomination of invention: Preparation method of Cr-Mo-Ni alloy steel Effective date of registration: 20200326 Granted publication date: 20190101 Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank branch Dangtu Limited by Share Ltd. Pledgor: MAANSHAN XINLONG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001043 |
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Date of cancellation: 20220721 Granted publication date: 20190101 Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank branch Dangtu Limited by Share Ltd. Pledgor: MAANSHAN XINLONG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001043 |
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Denomination of invention: A kind of preparation method of Cr-Mo-Ni alloy steel Effective date of registration: 20220801 Granted publication date: 20190101 Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank branch Dangtu Limited by Share Ltd. Pledgor: MAANSHAN XINLONG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2022980011677 |
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Date of cancellation: 20230711 Granted publication date: 20190101 Pledgee: Jiangsu Jiangyin Rural Commercial Bank branch Dangtu Limited by Share Ltd. Pledgor: MAANSHAN XINLONG SPECIAL STEEL Co.,Ltd. Registration number: Y2022980011677 |