一種高錳耐熱合金鋼及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高錳耐熱合金鋼及其制造方法，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.7-0.9%、硅0.04-0.045%、錳1.2-1.5%、鉬0.01-0.03%、鉻0.23-0.24%、鋅0.045-0.055%、銻0.043-0.045%、鋁0.2-0.5%、鎳0.06-0.062%、釩0.03-0.055%、硫0.2-0.3%、磷0.045-0.055%、余量為鐵；本發明采用高錳合金元素，不僅具有較高的硬度，而且還具有較好的韌性，耐熱性能高；具有較高的疲勞強度；且鑄造性能好，鑄件成品率高，與現有鑄造耐磨鋼相比，使用周期長，耐磨系數高，無斷裂缺損，使用安全。
【專利說明】一種高錳耐熱合金鋼及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種高錳耐熱合金鋼的制造方法。
【背景技術】
[0002]耐磨鋼廣泛用于礦山機械、煤炭采運、工程機械、農業機械、建材、電力機械、鐵路運輸等部門，目前，耐磨鋼一般分為高錳鋼，中、低合金耐磨鋼，鉻鑰硅錳鋼，耐氣蝕鋼，耐磨蝕鋼以及特殊耐磨鋼等，而強度和塑性是鋼材性能方面的一對矛盾，一般隨著強度的提升，塑性會下降，盡管高錳鋼的使用歷史悠久，而具有較高耐磨性能的高強高錳合金鋼則比較少。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種高錳耐熱合金鋼的制造方法。
[0004]本發明采用如下技術方案:
高錳耐熱合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.7-0.9%、硅 0.04-0.045%、錳 1.2-1.5%、鑰 0.01-0.03%、鉻 0.23-0.24%、鋅 0.045-0.055%、銻 0.043-0.045%、鋁 0.2-0.5%、鎳 0.06-0.062%、釩 0.03-0.055%、硫 0.2-0.3%、磷0.045-0.055%、余量為鐵。
[0005]高錳耐熱合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將廢鐵、錳鐵與低碳鉻鐵按2.5-3.0:6-8:1比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鋅、銻、鋁和鎳合金元素合金化，所述的各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/2，控制感應爐中壓強為0.008-0.01Mpa,加熱溫度至1280-1450°C，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯；
(2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1470-1550 V精煉45-55min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10_20min，鑄造成型，出鋼溫度為1230-1500°C ；
(3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≥1020°C，終鍛溫度≥845°C，鍛造變形量≥20%，鍛造后將鑄件采用950-980°C高溫淬火，淬火時間3_5h，然后再回火處理，控制回火溫度在150-200°C，回火時間為30-40分鐘，自然冷卻后即可。
[0006]本發明的有益效果:
本發明采用高錳合金元素，不僅具有較高的硬度，而且還具有較好的韌性，耐熱性能高；具有較高的疲勞強度；且鑄造性能好，鑄件成品率高，與現有鑄造耐磨鋼相比，使用周期長，耐磨系數高，無斷裂缺損，使用安全。
【具體實施方式】
[0007]實施例1:高錳耐熱合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.8%、硅 0.042%、猛 1.4%、鑰 0.02%、鉻 0.23%、鋅 0.05%、銻 0.044%、鋁 0.4%、鎳 0.06%、釩 0.04%、硫
0.25%、磷0.05%、余量為鐵。
[0008]高錳耐熱合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將廢鐵、錳鐵與低碳鉻鐵按2.8:7:1比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鋅、銻、鋁和鎳合金元素合金化，所述的各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/2，控制感應爐中壓強為0.008Mpa，加熱溫度至1350°C，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯；
(2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1500°C精煉50min，保溫20_30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10-20min，鑄造成型，出鋼溫度為1450°C ；
(3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≤1020°C，終鍛溫度≤845°C，鍛造變形量≤20%，鍛造后將鑄件采用970°C高溫淬火，淬火時間4h，然后再回火處理，控制回火溫度在180°C，回火時間為35分鐘，自然冷卻后即可。
[0009]本發明制造的的合金鋼試驗數據:抗拉強度σ b≤1220MPa ;屈服強度σ 0.2≤1135MPa ;室溫沖擊韌性 aku(42°C)≤ 70J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku(-40°C )≤ 29J/cm2 ；硬度 60-65HRC，500°C時的硬度 45HRC。
【權利要求】
1.一種高錳耐熱合金鋼，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳.0.7-0.9%、硅 0.04-0.045%、猛 1.2-1.5%、鑰 0.01-0.03%、鉻 0.23-0.24%、鋅 0.045-0.055%、銻 0.043-0.045%、鋁 0.2-0.5%、鎳 0.06-0.062%、釩 0.03-0.055%、硫 0.2-0.3%、磷.0.045-0.055%、余量為鐵。
2.一種如權利要求1所述的高錳耐熱合金鋼的制造方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將廢鐵、錳鐵與低碳鉻鐵按2.5-3.0:6-8:1比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后依次加入鋅、銻、鋁和鎳合金元素合金化，所述的各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/2，控制感應爐中壓強為.0.008-0.01Mpa,加熱溫度至1280-1450°C，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯； (2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1470-1550 V精煉45-55min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10_20min，鑄造成型，出鋼溫度為.1230-1500°C ； (3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≤1020°C，終鍛溫度≤845°C，鍛造變形量≤20%，鍛造后將鑄件采用950-980°C高溫淬火，淬火時間3_5h，然后再回火處理，控制回火溫度在150-200°C， 回火時間為30-40分鐘，自然冷卻后即可。
【文檔編號】C22C38/60GK104164629SQ201410357812
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】費賢超 申請人:合肥市瑞宏重型機械有限公司