汽車輪轂合金鋼的制造方法
【專利摘要】本發明公開了汽車輪轂合金鋼的制造方法，包括有以下操作步驟：按重量份計，將廢鋼、生鐵、鉻鐵、海綿鐵，以及上述原料總質量1—1.5％熔煉添加劑加入到感應爐中混合加熱熔化，所述熔煉添加劑是由氧化鈉10-15份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀3-5份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦0.5-2份、無水硼砂5-10份配制而成，并按要求調整化學成分的含量，初煉鋼水；本發明最大限度地減小鋼的時效性，合金鋼具有較低的Al含量，不會對后部的冷加工產生不利影響。
【專利說明】汽車輪轂合金鋼的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種汽車輪轂合金鋼的制造方法。
【背景技術】
[0002]研究表明，控制鍋爐鋼的Al含量在很低的范圍是鍋爐鋼生產的關鍵，其原因主要在于Al含量高會導致后部冷加工的成材率極其低下。然而，通常情況下，Al是鋼中比較重要的合金元素。Al的作用首先體現為用于鋼水的終脫氧，可使鋼水平衡氧處在較低水平，避免高氧鋼的出現；其次Al又是重要的細晶元素，可提高鋼的強韌性；另外Al還可用來固氮(N)，從而減輕鋼的時效性。體現上述作用的Al的加入量一般在0.020%以上。
[0003]15CrMoG鋼是中國國家標準GB5310-2008 (高壓鍋爐用無縫鋼管)中的一種典型高壓鍋爐用合金結構鋼，其按重量計包含0.12%?0.18%的C、0.17%?0.37%的S1、0.40%?0.70% 的 Μη、0.80%?1.10% 的 Cr、0.40%?0.55% 的 Mo、不大于 0.025% 的 P、不大于0.015%的S、不大于0.20%的Cu、不大于0.30%的Ni和不大于0.08%的V。
[0004]對于15CrMoG鋼，同樣需要控制Al含量在較低的水平。在鋼中缺少足夠Al的情況下，可采用LF爐精煉或者LF爐精煉+真空處理的方法來避免高氧鋼，可采用控制軋制溫度的方法細化鋼的晶粒。然而，現有技術始終未考慮因缺少足夠的Al，鋼中會出現部分游離N的危害性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種汽車輪轂合金鋼的制造方法，最大限度地減小鋼的時效性，合金鋼具有較低的Al含量，不會對后部的冷加工產生不利影響。
[0006]本發明的技術方案如下:
汽車輪轂合金鋼的制造方法，包括有以下操作步驟:
(a)按重量份計，將廢鋼、生鐵、鉻鐵、海綿鐵，以及上述原料總質量I一1.5%熔煉添加劑加入到感應爐中混合加熱熔化，所述熔煉添加劑是由氧化鈉10-15份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀3-5份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦0.5-2份、無水硼砂5-10份配制而成，并按要求調整化學成分的含量，初煉鋼水；
(b)在鋼水的C含量為0.03%?0.06%，P含量不大于0.015%，S含量不大于0.020%時，向鋼包出鋼，將鋼水重量的1.0?2.0%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1400?1500°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeNB5050 ?55%、FeSiRe2120 ?25%、FeBa5Si6020 ?25%、釔基稀土 5 ?10% ；
(c)在出鋼過程中，調整鋼水的Si含量為0.17%?0.37%，Mn含量為0.40 %?0.70%, Cr含量為0.80%?1.10%，Mo含量為0.40%?0.55%，并調整鋼水的氧含量在0.0020% 以下；
(d)在精煉過程中，不斷向精煉爐中按l_2L/min通入氬氣和氦氣的混合惰性氣體，并調整鋼水的Ti含量為0.005%?0.010%, Nb含量為0.02%?0.04%，精煉完成時鋼水的C含量為0.14%?0.18%，從而得到合金鋼，所述合金鋼包含0.12%?0.18%的C、0.17%?0.37% 的 S1、0.40%?0.70% 的 Μη、0.80%?1.10% 的 Cr、0.40%?0.55% 的Mo,0.005%?0.010%的Ti和0.02%?0.04%的Nb，余量為Fe以及不可避免的雜質，合金鋼中各元素的含量均為重量百分比含量；
(e)熱處理，a、退火:將合金鋼置于溫度低于200°C的退火爐里，升溫到800±10°C，保溫60±5分鐘，在溫度低于600°C時出爐，空冷；b、淬火:將合金鋼置于溫度低于110°C的淬火爐里，升溫到550± 10°C，保溫60±5分鐘，然后繼續升溫到880± 10°C，保溫80±5分鐘，用淬火液冷卻，淬火液由質量百分數為20-30%KCl、10-20%NaN03、4-8%CaCl2、10-18%Na0H,余量水組成；c、回火:將合金鋼置于溫度低于60°C的回火爐里，升溫到550±10°C，保溫120±5分鐘，空冷。
[0007]與現有技術相比，本發明的優點在于:
所述軌道轍叉用合金鋼的制作工藝，通過控制合金鋼內各合金成分配比；同時通過在冶煉、澆注過程中對P、S等有害成分比例的控制；采用合金元素的特定添加步驟，并用直讀光譜分析儀進行鋼水成份控制與合金元素配制方案實現；采用LF精煉、真空脫氣工藝大大降低鋼水中夾雜物和N、H、O等有害氣體的含量，避免由此造成的鋼材的抗拉強度和低溫沖擊等性能不合格的現象的發生；熱處理采用PLC自動控溫燃氣方式加熱，加熱速度快；由所述汽車輪轂用合金鋼的制作工藝制作的合金鋼產品性能為:抗拉強度ob 1220MPa;屈服強度σ 0.2 1105MPa ;延伸率δ 5(%。) 11 ;斷面收縮率Ψ (%。)≤25 ;室溫沖擊韌性a ku (42 °C )≤ 70J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku (-40 °C )≤ 35J/cm2 ;硬度 HRC37-42 ;由此合金鋼制作的汽車輪轂的抗拉強度和低溫沖擊等性能遠好于高錳鋼，汽車輪轂的使用壽命能大大提高，無需頻繁更換，能大大降低軌道運行成本。
【具體實施方式】
[0008]汽車輪轂合金鋼的制造方法，包括有以下操作步驟:
(a)按重量份計，將廢鋼、生鐵、鉻鐵、海綿鐵，以及上述原料總質量I一1.5%熔煉添加劑加入到感應爐中混合加熱熔化，所述熔煉添加劑是由氧化鈉10-15份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀3-5份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦0.5-2份、無水硼砂5-10份配制而成，并按要求調整化學成分的含量，初煉鋼水；
(b)在鋼水的C含量為0.03%?0.06%，P含量不大于0.015%，S含量不大于0.020%時，向鋼包出鋼，將鋼水重量的1.0?2.0%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1400?1500°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeNB5050 ?55%、FeSiRe2120 ?25%、FeBa5Si6020 ?25%、釔基稀土 5 ?10% ；
(c)在出鋼過程中，調整鋼水的Si含量為0.17%?0.37%, Mn含量為0.40 %?0.70%, Cr含量為0.80%?1.10%, Mo含量為0.40%?0.55%，并調整鋼水的氧含量在
0.0020% 以下；
(d)在精煉過程中，不斷向精煉爐中按l_2L/min通入氬氣和氦氣的混合惰性氣體，并調整鋼水的Ti含量為0.005%?0.010%，Nb含量為0.02%?0.04%，精煉完成時鋼水的C含量為0.14%?0.18%，從而得到合金鋼，所述合金鋼包含0.12%?0.18%的C、0.17%?0.37% 的 S1、0.40%?0.70% 的 Μη、0.80%?1.10% 的 Cr、0.40%?0.55% 的Mo, 0.005%?0.010%的Ti和0.02%?0.04%的Nb，余量為Fe以及不可避免的雜質，合金鋼中各元素的含量均為重量百分比含量；
(e)熱處理，a、退火:將合金鋼置于溫度低于200°C的退火爐里，升溫到800±10°C，保溫60±5分鐘，在溫度低于600°C時出爐，空冷；b、淬火:將合金鋼置于溫度低于110°C的淬火爐里，升溫到550± 10°C，保溫60±5分鐘，然后繼續升溫到880± 10°C，保溫80±5分鐘，用淬火液冷卻，淬火液由質量百分數為20-30%KCl、10-20%NaN03、4-8%CaCl2、10-18%Na0H,余量水組成；c、回火:將合金鋼置于溫度低于60°C的回火爐里，升溫到550±10°C，保溫120±5分鐘，空 冷。
【權利要求】
1.汽車輪轂合金鋼的制造方法，其特征在于，包括有以下操作步驟: (a)按重量份計，將廢鋼、生鐵、鉻鐵、海綿鐵，以及上述原料總質量I一1.5%熔煉添加劑加入到感應爐中混合加熱熔化，所述熔煉添加劑是由氧化鈉10-15份、氧化鋁3.5-4.5份、氧化鉀3-5份、碳酸鈉6-8份、二氧化硅4-6份、氧化鐵11-15份、二氧化鈦0.5-2份、無水硼砂5-10份配制而成，并按要求調整化學成分的含量，初煉鋼水； (b)在鋼水的C含量為0.03%?0.06%，P含量不大于0.015%，S含量不大于0.020%時，向鋼包出鋼，將鋼水重量的1.0?2.0%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1400?1500°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeNB50 50 ?55%、FeSiRe21 20 ?25%、FeBa5Si60 20 ?25%、釔基稀土 5 ?10% ； (c)在出鋼過程中，調整鋼水的Si含量為0.17%?0.37%，Mn含量為0.40 %?0.70%, Cr含量為0.80%?1.10%，Mo含量為0.40%?0.55%，并調整鋼水的氧含量在0.0020% 以下； (d)在精煉過程中，不斷向精煉爐中按l_2L/min通入氬氣和氦氣的混合惰性氣體，并調整鋼水的Ti含量為0.005%?0.010%, Nb含量為0.02%?0.04%，精煉完成時鋼水的C含量為0.14%?0.18%，從而得到合金鋼，所述合金鋼包含0.12%?0.18%的C、0.17%?0.37% 的 S1、0.40%?0.70% 的 Μη、0.80%?1.10% 的 Cr、0.40%?0.55% 的Mo, 0.005%?0.010%的Ti和0.02%?0.04%的Nb，余量為Fe以及不可避免的雜質，合金鋼中各元素的含量均為重量百分比含量； (e)熱處理，a、退火:將合金鋼置于溫度低于200°C的退火爐里，升溫到800±10°C，保溫60±5分鐘，在溫度低于600°C時出爐，空冷；b、淬火:將合金鋼置于溫度低于110°C的淬火爐里，升溫到550± 10°C，保溫60±5分鐘，然后繼續升溫到880± 10°C，保溫80±5分鐘，用淬火液冷卻，淬火液由質量 百分數為20-30%KCl、10-20%NaN03、4-8%CaCl2、10-18%Na0H,余量水組成；c、回火:將合金鋼置于溫度低于60°C的回火爐里，升溫到550±10°C，保溫120±5分鐘，空冷。
【文檔編號】C21D6/00GK103436793SQ201310295715
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月13日 優先權日:2013年7月13日
【發明者】瞿立雙 申請人:瞿立雙