一种锰铬高碳合金钢.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410523266.4

申请日:

2014.09.30

公开号:

CN104294163A

公开日:

2015.01.21

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/38申请日:20140930|||著录事项变更IPC(主分类):C22C 38/38变更事项:发明人变更前:郑洪变更后:董德祥|||专利申请权的转移IPC(主分类):C22C 38/38登记生效日:20161228变更事项:申请人变更前权利人:合肥恒泰钢结构有限公司变更后权利人:合肥市伟远金属材料有限公司变更事项:地址变更前权利人:238000 安徽省合肥市巢湖居巢区民营经济园变更后权利人:230000 安徽省合肥市经开区锦绣大道185号名邦锦绣年华锦绣苑7幢108室|||公开

IPC分类号:

C22C38/38; C21D1/00

主分类号:

C22C38/38

申请人:

合肥恒泰钢结构有限公司

发明人:

郑洪

地址:

238000 安徽省合肥市巢湖居巢区民营经济园

优先权:

专利代理机构:

合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119

代理人:

程笃庆;黄乐瑜

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内容摘要

本发明公开了一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下:C:0.62%-0.66%;Si:1.26%-1.32%;Cr:1.86%-1.92%;Mn:2.24%-2.32%;Ti:0.9%-1.1%;Al:0.10%-0.14%;Ce:0.56%-0.58%;B:0.5%-0.7%;Mo:0.05%-0.12%;S:0-0.02%;P:0-0.03%;余料为Fe。按以下步骤进行制备:将生铁与废铁按2:(1-3)的比例投入炉中,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;将铸锭放入热处理炉中,先由室温升温至600-620℃保温3-4h;再升温至900-910℃保温3-4h;再降温至600-620℃保温0.5-1h;再降温至300-320℃保温1.5-2.5h;再升温至500-520℃保温2-3h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。

权利要求书

1.  一种锰铬高碳合金钢,其特征在于,其所含化学元素的质量百分数如下:C:0.62%-0.66%;Si:1.26%-1.32%;Cr:1.86%-1.92%;Mn:2.24%-2.32%;Ti:0.9%-1.1%;Al:0.10%-0.14%;Ce:0.56%-0.58%;B:0.5%-0.7%;Mo:0.05%-0.12%;S:0-0.02%;P:0-0.03%;余料为Fe;
根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢:
S1:熔炼,将生铁与废铁按2:(1-3)的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;
S2:热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以120-130℃/h速率升温至600-620℃,保温3-4h;再以180-190℃/h速率升温至900-910℃,保温3-4h;再以170-180℃/h速率降温至600-620℃,保温0.5-1h;再以80-90℃/h速率降温至300-320℃,保温1.5-2.5h;再以180-190℃/h速率升温至500-520℃,保温2-3h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。

2.
  根据权利要求1所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,在步骤S1中,生铁与废铁按1:1的比例投入炉中作为铁基来源。

3.
  根据权利要求1所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,在步骤S2中,由室温以125℃/h速率升温至610℃,保温3.5h;再以185℃/h速率升温至905℃,保温3.5h;再以175℃/h速率降温至610℃,保温45min;再以85℃/h速率降温至310℃,保温2h;再以185℃/h速率升温至510℃,保温2.5h,取出空冷。

4.
  根据权利要求1-3任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,所述取出空冷得到锰铬高碳合金钢所含化学元素的质量百分数如下:C:0.63%-0.65%;Si:1.27%-1.31%;Cr:1.88%-1.90%;Mn:2.25%-2.30%;Ti:0.95%-1.05%;Al:0.11%-0.14%;Ce:0.56%-0.58%;B:0.52%-0.68%;Mo:0.06%-0.11%;S:0-0.02%;P:0-0.03%;余料为Fe。

5.
  根据权利要求1-4任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,合金元素中,按质量百分数计,Mn:Cr:C为1:0.8-0.85:0.25-0.30。

6.
  根据权利要求1-5任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,合金元素中,按质量百分数计,Mn、Cr、C三者占总合金元素的55%-60%。

说明书

一种锰铬高碳合金钢
技术领域
本发明属于钢铁材料技术领域,尤其涉及一种锰铬高碳合金钢。
背景技术
钢铁作为一种重要的基础物资,对国民经济的发展具有重要作用。随着经济的发展,我国钢铁行业虽然在低端钢铁领域成为了世界钢铁产量第一,但是高档钢材大量依赖于进口,同时,我国钢铁生产能耗大,钢铁行业利润较低,且抵抗市场风险能力不足。因此,开发具有良好的综合性能,且成本合理的钢铁材料,并探索出合理的钢铁制备工艺,对于我国国民经济具有重大作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种锰铬高碳合金钢,其综合性能好,硬度高。
本发明提出的一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下:
C:0.62%-0.66%;Si:1.26%-1.32%;Cr:1.86%-1.92%;Mn:2.24%-2.32%;Ti:0.9%-1.1%;Al:0.10%-0.14%;Ce:0.56%-0.58%;B:0.5%-0.7%;Mo:0.05%-0.12%;S:0-0.02%;P:0-0.03%;余料为Fe;
根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢:
S1:熔炼,将生铁与废铁按2:(1-3)的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;
S2:热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以120-130℃/h速率升温至600-620℃,保温3-4h;再以180-190℃/h速率升温至900-910℃,保温3-4h;再以170-180℃/h速率降温至600-620℃,保温0.5-1h;再以80-90℃/h速率降温至300-320℃,保温1.5-2.5h;再以180-190℃/h速率升温至500-520℃,保温2-3h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。
优选地,在步骤S1中,生铁与废铁按1:1的比例投入炉中作为铁基来源。
优选地,在步骤S2中,在步骤S2中,由室温以125℃/h速率升温至610℃,保温3.5h;再以185℃/h速率升温至905℃,保温3.5h;再以175℃/h速率降温至610℃,保温45min;再以85℃/h速率降温至310℃,保温2h;再以185℃/h速率升温至510℃,保温2.5h,取出空冷。
优选地,所述取出空冷得到锰铬高碳合金钢所含化学元素的质量百分数如下:C: 0.63%-0.65%;Si:1.27%-1.31%;Cr:1.88%-1.90%;Mn:2.25%-2.30%;Ti:0.95%-1.05%;Al:0.11%-0.14%;Ce:0.56%-0.58%;B:0.52%-0.68%;Mo:0.06%-0.11%;S:0-0.02%;P:0-0.03%;余料为Fe。
优选地,合金元素中,按质量百分数计,Mn:Cr:C为1:0.8-0.85:0.25-0.30。
优选地,合金元素中,按质量百分数计,Mn、Cr、C三者占总合金元素的55%-60%。
本发明中,首先对合金钢的化学元素进行合理选择,并优化了各元素的组合配比,为合金钢获得良好的综合性能奠定基础,对合金钢的制备工艺进行了优化,在熔炼过程中,采用生铁和废铁作为铁基来源,降低合金钢的成本,在脱硫脱氧后,按合理投放次序,加入合金元素,并有效控制合金的夹杂氧化物量和气孔度,从而保障了合金的性能;在热处理过程中,对热处理制度进行了优化,充分发挥合金元素的作用,获得优良的组织形态,使得合金钢兼顾了硬度、韧性和抗冲击性能,获得良好的综合性能。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下:
C:0.64%;Si:1.29%;Cr:1.89%;Mn:2.28%;Ti:1%;Al:0.12%;Ce:0.57%;B:0.6%;Mo:0.09%;S:0.02%;P:0.03%;余料为Fe;
根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢:
S1:熔炼,将生铁与废铁按1:1的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;
S2:热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先在步骤S2中,由室温以125℃/h速率升温至610℃,保温3.5h;再以185℃/h速率升温至905℃,保温3.5h;再以175℃/h速率降温至610℃,保温45min;再以85℃/h速率降温至310℃,保温2h;再以185℃/h速率升温至510℃,保温2.5h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。
实施例2
一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下:
C:0.66%;Si:1.26%;Cr:1.92%;Mn:2.24%;Ti:1.1%;Al:0.10%;Ce:0.58%;B:0.5%;Mo:0.12%;S:0.02%;P:0.03%;余料为Fe;
根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢:
S1:熔炼,将生铁与废铁按2:3的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;
S2:热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以120℃/h速率升温至620℃,保温3h;再以190℃/h速率升温至900℃,保温4h;再以170℃/h速率降温至620℃,保温0.5h;再以90℃/h速率降温至300℃,保温2.5h;再以180℃/h速率升温至520℃,保温2h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。
实施例3
一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下:
C:0.62%;Si:1.32%;Cr:1.86%;Mn:2.32%;Ti:0.9%;Al:0.14%;Ce:0.56%;B:0.7%;Mo:0.05%;S:0.02%;P:0.03%;余料为Fe;
根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢:
S1:熔炼,将生铁与废铁按2:1的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入Si、Mn、B、Cr、Ti、Ce、Mo、Al进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;
S2:热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以130℃/h速率升温至600℃,保温4h;再以180℃/h速率升温至910℃,保温3h;再以180℃/h速率降温至600℃,保温1h;再以80℃/h速率降温至320℃,保温1.5h;再以190℃/h速率升温至500℃,保温3h,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。
在实施例1-3中,测试制得的锰铬高碳合金钢的各项机械性能,性能数据如表1所示。

 硬度/HB屈服强度/MPa延伸率/%断面收缩率/%实施例134695812.625实施例234295212.324实施例334395512.124

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1、10申请公布号CN104294163A43申请公布日20150121CN104294163A21申请号201410523266422申请日20140930C22C38/38200601C21D1/0020060171申请人合肥恒泰钢结构有限公司地址238000安徽省合肥市巢湖居巢区民营经济园72发明人郑洪74专利代理机构合肥市长远专利代理事务所普通合伙34119代理人程笃庆黄乐瑜54发明名称一种锰铬高碳合金钢57摘要本发明公开了一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下C062066;SI126132;CR186192;MN224232;TI0911;AL010014;CE056058。

2、;B0507;MO005012;S0002;P0003;余料为FE。按以下步骤进行制备将生铁与废铁按213的比例投入炉中,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;将铸锭放入热处理炉中,先由室温升温至600620保温34H;再升温至900910保温34H;再降温至600620保温051H;再降温至300320保温1525H;再升温至500520保温23H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN1042。

3、94163ACN104294163A1/1页21一种锰铬高碳合金钢,其特征在于,其所含化学元素的质量百分数如下C062066;SI126132;CR186192;MN224232;TI0911;AL010014;CE056058;B0507;MO005012;S0002;P0003;余料为FE;根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢S1熔炼,将生铁与废铁按213的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;S2热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以120130/H速率升温。

4、至600620,保温34H;再以180190/H速率升温至900910,保温34H;再以170180/H速率降温至600620,保温051H;再以8090/H速率降温至300320,保温1525H;再以180190/H速率升温至500520,保温23H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。2根据权利要求1所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,在步骤S1中,生铁与废铁按11的比例投入炉中作为铁基来源。3根据权利要求1所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,在步骤S2中,由室温以125/H速率升温至610,保温35H;再以185/H速率升温至905,保温35H;再以175/H速率降温至610,保温45MIN;再以8。

5、5/H速率降温至310,保温2H;再以185/H速率升温至510,保温25H,取出空冷。4根据权利要求13任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,所述取出空冷得到锰铬高碳合金钢所含化学元素的质量百分数如下C063065;SI127131;CR188190;MN225230;TI095105;AL011014;CE056058;B052068;MO006011;S0002;P0003;余料为FE。5根据权利要求14任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,合金元素中,按质量百分数计,MNCRC为108085025030。6根据权利要求15任一项所述的锰铬高碳合金钢,其特征在于,合金元素中,按质量百。

6、分数计,MN、CR、C三者占总合金元素的5560。权利要求书CN104294163A1/3页3一种锰铬高碳合金钢技术领域0001本发明属于钢铁材料技术领域,尤其涉及一种锰铬高碳合金钢。背景技术0002钢铁作为一种重要的基础物资,对国民经济的发展具有重要作用。随着经济的发展,我国钢铁行业虽然在低端钢铁领域成为了世界钢铁产量第一,但是高档钢材大量依赖于进口,同时,我国钢铁生产能耗大,钢铁行业利润较低,且抵抗市场风险能力不足。因此,开发具有良好的综合性能,且成本合理的钢铁材料,并探索出合理的钢铁制备工艺,对于我国国民经济具有重大作用。发明内容0003本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供了一种锰铬。

7、高碳合金钢,其综合性能好,硬度高。0004本发明提出的一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下0005C062066;SI126132;CR186192;MN224232;TI0911;AL010014;CE056058;B0507;MO005012;S0002;P0003;余料为FE;0006根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢0007S1熔炼,将生铁与废铁按213的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;0008S2热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温。

8、以120130/H速率升温至600620,保温34H;再以180190/H速率升温至900910,保温34H;再以170180/H速率降温至600620,保温051H;再以8090/H速率降温至300320,保温1525H;再以180190/H速率升温至500520,保温23H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。0009优选地,在步骤S1中,生铁与废铁按11的比例投入炉中作为铁基来源。0010优选地,在步骤S2中,在步骤S2中,由室温以125/H速率升温至610,保温35H;再以185/H速率升温至905,保温35H;再以175/H速率降温至610,保温45MIN;再以85/H速率降温至310,保温。

9、2H;再以185/H速率升温至510,保温25H,取出空冷。0011优选地,所述取出空冷得到锰铬高碳合金钢所含化学元素的质量百分数如下C063065;SI127131;CR188190;MN225230;TI095105;AL011014;CE056058;B052068;MO006011;S0002;P0003;余料为FE。0012优选地,合金元素中,按质量百分数计,MNCRC为108085025030。说明书CN104294163A2/3页40013优选地,合金元素中,按质量百分数计,MN、CR、C三者占总合金元素的5560。0014本发明中,首先对合金钢的化学元素进行合理选择,并优化了各。

10、元素的组合配比,为合金钢获得良好的综合性能奠定基础,对合金钢的制备工艺进行了优化,在熔炼过程中,采用生铁和废铁作为铁基来源,降低合金钢的成本,在脱硫脱氧后,按合理投放次序,加入合金元素,并有效控制合金的夹杂氧化物量和气孔度,从而保障了合金的性能;在热处理过程中,对热处理制度进行了优化,充分发挥合金元素的作用,获得优良的组织形态,使得合金钢兼顾了硬度、韧性和抗冲击性能,获得良好的综合性能。具体实施方式0015下面结合具体实例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。0016实施例10017一。

11、种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下0018C064;SI129;CR189;MN228;TI1;AL012;CE057;B06;MO009;S002;P003;余料为FE;0019根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢0020S1熔炼,将生铁与废铁按11的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;0021S2热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先在步骤S2中,由室温以125/H速率升温至610,保温35H;再以185/H速率升温至905,保温35H;再以175/H。

12、速率降温至610,保温45MIN;再以85/H速率降温至310,保温2H;再以185/H速率升温至510,保温25H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。0022实施例20023一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下0024C066;SI126;CR192;MN224;TI11;AL010;CE058;B05;MO012;S002;P003;余料为FE;0025根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳合金钢0026S1熔炼,将生铁与废铁按23的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;0。

13、027S2热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以120/H速率升温至620,保温3H;再以190/H速率升温至900,保温4H;再以170/H速率降温至620,保温05H;再以90/H速率降温至300,保温25H;再以180/H速率升温至520,保温2H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。0028实施例30029一种锰铬高碳合金钢,其所含化学元素的质量百分数如下0030C062;SI132;CR186;MN232;TI09;AL014;CE056;说明书CN104294163A3/3页5B07;MO005;S002;P003;余料为FE;0031根据上述配比,按以下步骤制备所述锰铬高碳。

14、合金钢0032S1熔炼,将生铁与废铁按21的比例投入炉中作为铁基来源,进行脱硫脱氧后,依次加入SI、MN、B、CR、TI、CE、MO、AL进行合金化,合金化后采用精炼剂精炼、浇铸,得到铸锭;0033S2热处理,将S1中获得的铸锭放入热处理炉中,先由室温以130/H速率升温至600,保温4H;再以180/H速率升温至910,保温3H;再以180/H速率降温至600,保温1H;再以80/H速率降温至320,保温15H;再以190/H速率升温至500,保温3H,取出空冷得到锰铬高碳合金钢。0034在实施例13中,测试制得的锰铬高碳合金钢的各项机械性能,性能数据如表1所示。0035硬度/HB屈服强度/MPA延伸率/断面收缩率/实施例134695812625实施例234295212324实施例334395512124说明书CN104294163A。

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