CN108774713A - 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 - Google Patents
一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108774713A CN108774713A CN201810657839.0A CN201810657839A CN108774713A CN 108774713 A CN108774713 A CN 108774713A CN 201810657839 A CN201810657839 A CN 201810657839A CN 108774713 A CN108774713 A CN 108774713A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cast steel
- steel material
- temperature
- continuous casting
- molten iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺,原料及各组分含量为:C 0.21‑0.28%、Si 0.31‑0.43%、Mn 0.09‑0.13%、B 0.21‑0.25%、Ni 0.34‑0.42%、Zr 0.09‑0.17%、Cr 0.11‑0.15%、Al 0.11‑0.13%、P 0.07‑0.09%、S 0.03‑0.04%、Sb 0.07‑0.11%、Ti 0.06‑0.09%、Ca 0.001‑0.004%、稀土元素0.04‑0.07%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。本发明钢材具有较好的强度和韧性。
Description
技术领域
本发明涉及钢材铸造技术领域,具体涉及一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺。
背景技术
目前钢铁市场上应用的铸钢按组织主要可分为三类:(1)调质处理得到的低强度的珠光体-铁素体铸钢;(2)空冷或等温处理得到的贝氏体铸钢;(3)高强度的淬火-低温回火的马氏体铸钢。然而,上述三种铸钢普遍存在着强度与韧性的矛盾。
经过对经过对现有技术进行了检索,在中国发明专利申请201510775828.9(公开日2016年1月27日)公开了一种用于铁路车辆车钩的高强度、高韧性合金铸钢材料,该所述合金铸钢材料的化学成分按重量百分比计为:C:0.14~0.20、Si:0.20~0.40、Mn:0.90~1.20、Cr:1.00~1.20、Ni:0.60~0.90、Mo:0.20~0.40、S≤0.030、P≤0.030;余量为铁和不可避免的杂质。本发明的合金铸钢材料的屈服强度≥800MPa、抗拉强度≥920MPa、伸长率≥14%、断面收缩率≥40%、-40℃冲击功≥35J。但还是存在着强度与韧性的矛盾问题。
而在中国发明专利申请201610334590.0(公开日2016年7月27日)公开了一种高强度高韧性汽车气缸用合金钢材料,各元素按重量百分比为:碳:0.2-0.5%,硅:1.2-1.6%,锰:2.4-3.1%,钼:1.2-1.8%,钆0.005-0.05%,锌:0.05-0.09%,铝:0.003-0.05%,锆:0.2-0.4%,硫≤0.015%,磷≤0.015%,余量为铁和不可避免的杂质;本发明制备的合金钢材料强度较高,成本较低,同时韧性好、耐腐蚀性好的特点,适合用于汽车零部件材料领域。但是还是存在着强度与韧性的矛盾。
基于此,有必要提供一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺,以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题,提供一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺,应用该工艺生产的钢材制得的铸钢材具有较好的强度和韧性,有效解决了强度与韧性不可兼得的问题,且制备工艺简单,生产成本相对较低,可满足生产的要求。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种高强度高韧性铸钢材,原料及各组分含量为:C 0.21-0.28%、Si 0.31- 0.43%、Mn 0.09-0.13%、B 0.21-0.25%、Ni 0.34-0.42%、Zr 0.09-0.17%、Cr 0.11- 0.15%、Al0.11-0.13%、P 0.07-0.09%、S 0.03-0.04%、Sb 0.07-0.11%、Ti 0.06- 0.09%、Ca0.001-0.004%、稀土元素0.04-0.07%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
作为优选,原料及各组分含量为:C 0.23-0.25%、Si 0.34-0.39%、Mn 0.11-0.13%、B 0.22-0.24%、Ni 0.37-0.41%、Zr 0.1-0.15%、Cr 0.13-0.15%、Al 0.11-0.13%、P 0.08-0.09%、S 0.03-0.04%、Sb 0.08-0.1%、Ti 0.07-0.09%、Ca 0.002-0.004%、稀土元素0.04- 0.06%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
作为优选,原料及各组分含量为:C 0.24%、Si 0.34%、Mn 0.12%、B 0.23%、Ni0.39%、Zr 0.11%、Cr 0.14%、Al 0.12%、P 0.09%、S 0.04%、Sb 0.09%、Ti 0.07%、Ca0.003%、稀土元素0.05%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
作为优选,所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分: Y:10-20%、Pm:5-7%、Ga:10-20%,Bi:6-10%,余量为Ce。
本发明还提供了上述高强度高韧性铸钢材的制备工艺,包括以下工艺步骤:
(1)熔炼:将废铁投入电炉中,进行预炼成铁水,并向铁水中添加电石粉;
(2)加料:向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁,并向铁水进行吹氮处理;
(3)精炼:向步骤(2)铁水中加入精炼剂精炼40-50min,保温25min后取样,分析成分后,调整成分,熔化5-10min,然后进行真空脱气,钢水在真空处理过程中全程吹氩气,抽真空压力≤1Kpa,抽真空时间≥15min,制得精炼铁水;
(4)连铸:将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯;
(5)加热:将连铸坯放入真空加热炉中加热,加热温度1100-1200℃,连铸坯出炉均热温度≤50℃,连铸坯在炉时间≥400min;
(6)扎制:将步骤(5)中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎,扎制成厚度为30-50mm中间坯,再经4-7机架进行精轧,精轧开轧温度830℃-850℃,精轧终轧温度780℃-800℃,轧后空冷;
(7)热处理:将步骤(6)扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min,然后迅速降温到180-210℃;然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h,最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃,再保温7-8h。
(8)精加工:将步骤(7)热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨,得到高强度高韧性铸钢材。
作为优选,所述步骤(3)中的精炼剂由下列重量份的原料制成:NaBF45-8份、氯化钠3-5份、Na2TiF68-10份、NaF 5-8份。
作为优选,所述步骤(4)中连铸操作控制温度为850-900℃。
作为优选,所述步骤(5)中连铸坯加热温度1150-1200℃。
作为优选,所述步骤(6)中扎制后的板坯的冷却速度为22-26℃/s。
作为优选,步骤(8)后,还包括铸钢材探伤处理、机械性能的测定分析,最终制备得到合格产品。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明通过合理设置配比和生产工艺,制得的铸钢材具有较好的强度和韧性,并且较高的低温韧性。
(2)本发明通过高温炉冶炼和真空处理工艺,保证了钢水的纯净度,并通过低过热度的连铸过程,在氩气氛围保护下进行浇注,可以生产出高质量的铸坯,为对铸坯进行高强的热处理工艺的进行奠定了更好的基础。
(3)本发明通过在钢材中加入特定的多种稀土元素,因其具有独特的核外电子排布,在冶金过程中可改善组织结构,提高钢材的强度和韧性。
(4)本发明通过调质热处理工序配合冷却工序,可使半成品表面产生3-5mm厚回火马氏体组织,有效提高钢材的韧性,还可使组织更为均匀稳定,不易产生老化氧化现象,提高了钢材的使用寿命。
(5)本发明通过在原料中添加的Cr、Ni、Zr等合金元素能够有效提高铸钢材强度,且还能提高铸钢材的淬透性,达到二次硬化的作用, 使得铸钢材的强度进一步提升,同时辅以Ti、Mn、Sb等微合金化元素细化晶粒,改变再结晶状态,使得铸钢材强韧性相匹配。
(6)本发明通过对铸造、轧制及热处理等工艺进行改进,解决强度和冲击韧性不可兼得问题,同时,制得的铸钢材具有较好的低温冲击性能。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
本实施例的高强度高韧性铸钢材,原料及各组分含量为:C 0.21%、Si 0.31%、Mn0.09%、B 0.21%、Ni 0.34%、Zr 0.09%、Cr 0.11%、Al 0.11%、P 0.07%、S 0.03%、Sb0.07%、Ti 0.06%、Ca 0.001%、稀土元素0.04%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
其中,所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分: Y:10%、Pm:5%、Ga:10%,Bi:6%,余量为Ce。
本发明还提供了上述高强度高韧性铸钢材的制备工艺,包括以下工艺步骤:
(1)熔炼:将废铁投入电炉中,进行预炼成铁水,并向铁水中添加电石粉;
(2)加料:向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁,并向铁水进行吹氮处理;
(3)精炼:向步骤(2)铁水中加入精炼剂精炼40-50min,保温25min后取样,分析成分后,调整成分,熔化5-10min,然后进行真空脱气,钢水在真空处理过程中全程吹氩气,抽真空压力≤1Kpa,抽真空时间≥15min,制得精炼铁水;
(4)连铸:将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯;
(5)加热:将连铸坯放入真空加热炉中加热,加热温度1100-1200℃,连铸坯出炉均热温度≤50℃,连铸坯在炉时间≥400min;
(6)扎制:将步骤(5)中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎,扎制成厚度为30-50mm中间坯,再经4-7机架进行精轧,精轧开轧温度830℃-850℃,精轧终轧温度780℃-800℃,轧后空冷;
(7)热处理:将步骤(6)扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min,然后迅速降温到180-210℃;然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h,最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃,再保温7-8h。
(8)精加工:将步骤(7)热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨,得到高强度高韧性铸钢材。
其中,所述步骤(3)中的精炼剂由下列重量份的原料制成:NaBF45份、氯化钠3份、Na2TiF68份、NaF 5份。
其中,所述步骤(4)中连铸操作控制温度为850-900℃。
其中,所述步骤(5)中连铸坯加热温度1150-1200℃。
其中,所述步骤(6)中扎制后的板坯的冷却速度为22-26℃/s。
其中,步骤(8)后,还包括铸钢材探伤处理、机械性能的测定分析,最终制备得到合格产品。
实施例2
本实施例的高强度高韧性铸钢材,原料及各组分含量为:C 0.28%、Si 0.43%、Mn0.13%、B 0.25%、Ni 0.42%、Zr 0.17%、Cr 0.15%、Al 0.13%、P 0.09%、S 0.04%、Sb0.11%、Ti 0.09%、Ca 0.004%、稀土元素0.07%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
其中,所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分:Y:20%、Pm:7%、Ga:20%,Bi:10%,余量为Ce。
本发明还提供了上述高强度高韧性铸钢材的制备工艺,包括以下工艺步骤:
(1)熔炼:将废铁投入电炉中,进行预炼成铁水,并向铁水中添加电石粉;
(2)加料:向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁,并向铁水进行吹氮处理;
(3)精炼:向步骤(2)铁水中加入精炼剂精炼40-50min,保温25min后取样,分析成分后,调整成分,熔化5-10min,然后进行真空脱气,钢水在真空处理过程中全程吹氩气,抽真空压力≤1Kpa,抽真空时间≥15min,制得精炼铁水;
(4)连铸:将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯;
(5)加热:将连铸坯放入真空加热炉中加热,加热温度1100-1200℃,连铸坯出炉均热温度≤50℃,连铸坯在炉时间≥400min;
(6)扎制:将步骤(5)中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎,扎制成厚度为30-50mm中间坯,再经4-7机架进行精轧,精轧开轧温度830℃-850℃,精轧终轧温度780℃-800℃,轧后空冷;
(7)热处理:将步骤(6)扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min,然后迅速降温到180-210℃;然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h,最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃,再保温7-8h。
(8)精加工:将步骤(7)热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨,得到高强度高韧性铸钢材。
其中,所述步骤(3)中的精炼剂由下列重量份的原料制成:NaBF48份、氯化钠5份、Na2TiF610份、NaF 8份。
其中,所述步骤(4)中连铸操作控制温度为850-900℃。
其中,所述步骤(5)中连铸坯加热温度1150-1200℃。
其中,所述步骤(6)中扎制后的板坯的冷却速度为22-26℃/s。
其中,步骤(8)后,还包括铸钢材探伤处理、机械性能的测定分析,最终制备得到合格产品。
实施例3
本实施例的高强度高韧性铸钢材,原料及各组分含量为:C 0.24%、Si 0.34%、Mn0.12%、B 0.23%、Ni 0.39%、Zr 0.11%、Cr 0.14%、Al 0.12%、P 0.09%、S 0.04%、Sb0.09%、Ti 0.07%、Ca 0.003%、稀土元素0.05%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
其中,所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分:Y:15%、Pm:6%、Ga:15%,Bi:8%,余量为Ce。
本发明还提供了上述高强度高韧性铸钢材的制备工艺,包括以下工艺步骤:
(1)熔炼:将废铁投入电炉中,进行预炼成铁水,并向铁水中添加电石粉;
(2)加料:向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁,并向铁水进行吹氮处理;
(3)精炼:向步骤(2)铁水中加入精炼剂精炼40-50min,保温25min后取样,分析成分后,调整成分,熔化5-10min,然后进行真空脱气,钢水在真空处理过程中全程吹氩气,抽真空压力≤1Kpa,抽真空时间≥15min,制得精炼铁水;
(4)连铸:将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯;
(5)加热:将连铸坯放入真空加热炉中加热,加热温度1100-1200℃,连铸坯出炉均热温度≤50℃,连铸坯在炉时间≥400min;
(6)扎制:将步骤(5)中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎,扎制成厚度为30-50mm中间坯,再经4-7机架进行精轧,精轧开轧温度830℃-850℃,精轧终轧温度780℃-800℃,轧后空冷;
(7)热处理:将步骤(6)扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min,然后迅速降温到180-210℃;然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h,最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃,再保温7-8h。
(8)精加工:将步骤(7)热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨,得到高强度高韧性铸钢材。
其中,所述步骤(3)中的精炼剂由下列重量份的原料制成:NaBF46.5份、氯化钠4份、Na2TiF69份、NaF 6.5份。
其中,所述步骤(4)中连铸操作控制温度为850-900℃。
其中,所述步骤(5)中连铸坯加热温度1150-1200℃。
其中,所述步骤(6)中扎制后的板坯的冷却速度为22-26℃/s。
其中,步骤(8)后,还包括铸钢材探伤处理、机械性能的测定分析,最终制备得到合格产品。
对比例1
采用中国发明专利申请201510775828.9制得的钢材。
对比例2
采用中国发明专利申请201610334590.0制得的钢材。
实验例
对上述实施例1-3及对比例1、对比例2制得的钢材进行拉伸强度、屈服强度、硬度、延伸率性能测试,具体见表1。
表1
测试项目 | 拉伸强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 硬度(HRB) | 延伸率(1.6mm厚度) |
实施例1 | 1387 | 1395 | 95 | 15 |
实施例2 | 1396 | 1403 | 93 | 14 |
实施例3 | 1402 | 1414 | 97 | 16 |
对比例1 | 856 | 775 | 67 | 9 |
对比例2 | 967 | 820 | 79 | 11 |
由表1可知,本发明的钢材与典型铝合金在拉伸强度、屈服强度、硬度、延伸率等方面均优于对比例。
综上所述,本发明的创造性主要体现在以下几点:
(1)本发明通过合理设置配比和生产工艺,制得的铸钢材具有较好的强度和韧性,并且较高的低温韧性。
(2)本发明通过高温炉冶炼和真空处理工艺,保证了钢水的纯净度,并通过低过热度的连铸过程,在氩气氛围保护下进行浇注,可以生产出高质量的铸坯,为对铸坯进行高强的热处理工艺的进行奠定了更好的基础。
(3)本发明通过在钢材中加入特定的多种稀土元素,因其具有独特的核外电子排布,在冶金过程中可改善组织结构,提高钢材的强度和韧性。
(4)本发明通过调质热处理工序配合冷却工序,可使半成品表面产生3-5mm厚回火马氏体组织,有效提高钢材的韧性,还可使组织更为均匀稳定,不易产生老化氧化现象,提高了钢材的使用寿命。
(5)本发明通过在原料中添加的Cr、Ni、Zr等合金元素能够有效提高铸钢材强度,且还能提高铸钢材的淬透性,达到二次硬化的作用, 使得铸钢材的强度进一步提升,同时辅以Ti、Mn、Sb等微合金化元素细化晶粒,改变再结晶状态,使得铸钢材强韧性相匹配。
(6)本发明通过对铸造、轧制及热处理等工艺进行改进,解决强度和冲击韧性不可兼得问题,同时,制得的铸钢材具有较好的低温冲击性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高强度高韧性铸钢材,其特征在于,原料及各组分含量为:C 0.21-0.28%、Si0.31- 0.43%、Mn 0.09-0.13%、B 0.21-0.25%、Ni 0.34-0.42%、Zr 0.09-0.17%、Cr0.11- 0.15%、Al 0.11-0.13%、P 0.07-0.09%、S 0.03-0.04%、Sb 0.07-0.11%、Ti0.06- 0.09%、Ca 0.001-0.004%、稀土元素0.04-0.07%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材,其特征在于,原料及各组分含量为:C0.23-0.25%、Si 0.34-0.39%、Mn 0.11- 0.13%、B 0.22-0.24%、Ni 0.37-0.41%、Zr0.1-0.15%、Cr 0.13-0.15%、Al 0.11- 0.13%、P 0.08-0.09%、S 0.03-0.04%、Sb0.08-0.1%、Ti 0.07-0.09%、Ca 0.002-0.004%、稀土元素0.04- 0.06%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材,其特征在于,原料及各组分含量为:C0.24%、Si 0.34%、Mn 0.12%、B 0.23%、Ni 0.39%、Zr 0.11%、Cr 0.14%、Al 0.12%、P0.09%、S 0.04%、Sb 0.09%、Ti 0.07%、Ca 0.003%、稀土元素0.05%、O≤0.03%、N≤0.04%,余料为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的高强度高韧性铸钢材,其特征在于,所述稀土元素按重量百分比及包括以下成分: Y:10-20%、Pm:5-7%、Ga:10-20%,Bi:6-10%,余量为Ce。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,包括以下工艺步骤:
(1)熔炼:将废铁投入电炉中,进行预炼成铁水,并向铁水中添加电石粉;
(2)加料:向铁水中再添加含有原料中各元素的合金铁,并向铁水进行吹氮处理;
(3)精炼:向步骤(2)铁水中加入精炼剂精炼40-50min,保温25min后取样,分析成分后,调整成分,熔化5-10min,然后进行真空脱气,钢水在真空处理过程中全程吹氩气,抽真空压力≤1Kpa,抽真空时间≥15min,制得精炼铁水;
(4)连铸:将吹氮处理后得铁水在连铸机上浇成矩形连铸坯;
(5)加热:将连铸坯放入真空加热炉中加热,加热温度1100-1200℃,连铸坯出炉均热温度≤50℃,连铸坯在炉时间≥400min;
(6)扎制:将步骤(5)中加热处理后的连铸坯先采用3-6道次粗扎,扎制成厚度为30-50mm中间坯,再经4-7机架进行精轧,精轧开轧温度830-850℃,精轧终轧温度780-800℃,轧后空冷;
(7)热处理:将步骤(6)扎制后的板坯在900-950℃保温30-40min,然后迅速降温到180-210℃;然后再将温度升至720-730℃下并保温5-6h,最后将温度以2 ℃/min速率慢降至600-630℃,再保温7-8h;
(8)精加工:将步骤(7)热处理后的板坯表面进行机械化精细打磨,得到高强度高韧性铸钢材。
6.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,所述步骤(3)中的精炼剂由下列重量份的原料制成:NaBF45-8份、氯化钠3-5份、Na2TiF68-10份、NaF 5-8份。
7.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,所述步骤(4)中连铸操作控制温度为850-900℃。
8.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,所述步骤(5)中连铸坯加热温度1150-1200℃。
9.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,所述步骤(6)中扎制后的板坯的冷却速度为22-26℃/s。
10.根据权利要求5所述的高强度高韧性铸钢材的制备工艺,其特征在于,步骤(8)后,还包括铸钢材探伤处理、机械性能的测定分析,最终制备得到合格产品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810657839.0A CN108774713A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810657839.0A CN108774713A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108774713A true CN108774713A (zh) | 2018-11-09 |
Family
ID=64026352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810657839.0A Withdrawn CN108774713A (zh) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108774713A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103667890A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-26 | 张超 | 一种用于泵轴的合金钢材料及其制备方法 |
CN104911476A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-09-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种热轧钢及其制备方法和用途 |
CN105671425A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-15 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种耐高温合金环件密封圈及其制备方法 |
CN106256918A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种精密冲压加工的汽车飞轮用冷轧带钢及其制造方法 |
-
2018
- 2018-06-25 CN CN201810657839.0A patent/CN108774713A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103667890A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-03-26 | 张超 | 一种用于泵轴的合金钢材料及其制备方法 |
CN106256918A (zh) * | 2015-06-17 | 2016-12-28 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种精密冲压加工的汽车飞轮用冷轧带钢及其制造方法 |
CN104911476A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-09-16 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种热轧钢及其制备方法和用途 |
CN105671425A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-06-15 | 安徽同盛环件股份有限公司 | 一种耐高温合金环件密封圈及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
朱志强等: "《钢分析化学与物理检测》", 30 June 2013, 冶金工业出版社 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6854271B2 (ja) | ホットスタンピングに使用される鋼板 | |
JP6931396B2 (ja) | 衝撃特性に優れた熱間成形用めっき鋼板、熱間成形部材、及びそれらの製造方法 | |
EP3441497B1 (en) | Lightweight steel sheet with enhanced elastic modulus, and manufacturing method thereof | |
CN110093552A (zh) | 一种焊接性能优异的高强塑积q&p钢板及其制备方法 | |
CN102912242B (zh) | 一种低合金钢 | |
CN104451421B (zh) | 一种高强韧性双金属带锯条背材用钢及其制备方法 | |
CN108707790B (zh) | 一种高强铸造铝合金 | |
CN110616373A (zh) | 一种热作模具钢板及其生产方法 | |
CN109280743B (zh) | 一种轧辊用高强度耐磨钢及其生产方法 | |
CN108660374A (zh) | 一种淬火矫直短流程耐磨钢板及其制备方法 | |
CN110129673A (zh) | 一种800MPa级高强塑积Q&P钢板及其制备方法 | |
CN114480796A (zh) | 一种不经球化退火得到均匀粒状珠光体组织的方法 | |
CN110592491B (zh) | 一种高耐磨性马氏体/奥氏体双相耐磨钢板及制造方法 | |
CN108411211A (zh) | 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 | |
CN108754251A (zh) | 一种超耐磨耐划伤铝合金板材 | |
JPH05214484A (ja) | 高強度ばね用鋼およびその製造方法 | |
JPH07118795A (ja) | 加工性の優れた冷延鋼板及びその製造方法 | |
CN116497195A (zh) | 一种热作模具钢均质化处理方法及应用 | |
CN110055463A (zh) | 一种轻量化球磨机耐磨衬板及其制备方法 | |
CN108774713A (zh) | 一种高强度高韧性铸钢材及其制备工艺 | |
CN105908095B (zh) | 一种高强塑铸钢及其制备方法 | |
CN106834937B (zh) | 一种530MPa级薄规格镀锌带钢及其生产方法 | |
JPH06128631A (ja) | 低温靱性の優れた高マンガン超高張力鋼の製造方法 | |
JP2016008312A (ja) | ホットスタンプ用合金化溶融亜鉛めっき鋼材の製造方法およびホットスタンプ鋼材 | |
CN113403539A (zh) | 一种热冲压模具钢材料及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181109 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |