一种超高强度铸钢及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410353321.X	申请日：	2014.07.24
公开号：	CN104195462A	公开日：	2014.12.10
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|专利申请权的转移IPC(主分类):C22C 38/60登记生效日:20170807变更事项:申请人变更前权利人:合肥康龄养生科技有限公司变更后权利人:和县科嘉阀门铸造有限公司变更事项:地址变更前权利人:230009 安徽省合肥市包河区桐城南路369号晶品城市公寓A单元8层变更后权利人:238200 安徽省马鞍山市和县乌江工业园通江大道\|\|\|专利申请权的转移IPC(主分类):C22C 38/60登记生效日:20160630变更事项:申请人变更前权利人:安徽广源科技发展有限公司变更后权利人:合肥康龄养生科技有限公司变更事项:地址变更前权利人:230001 安徽省合肥市经开区紫云路民营科技经济园BA座变更后权利人:230009 安徽省合肥市包河区桐城南路369号晶品城市公寓A单元8层\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/60申请日:20140724\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/60; C22C38/14; C22C33/04; C21D8/00	主分类号：	C22C38/60
申请人：	安徽广源科技发展有限公司
发明人：	梁晓燕
地址：	230001 安徽省合肥市经开区紫云路民营科技经济园BA座
优先权：
专利代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112	代理人：	方琦
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内容摘要

本发明公开了一种超高强度铸钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.04-0.06%、硅0.3-0.5%、锰0.04-0.06%、钙0.4-0.7%、铈0.003-0.004%、镁0.2-0.3%、钼0.7-0.8%、硼0.023-0.026%、铌0.18-0.23%、钛0.001-0.0032%、硫≤0.25%、磷0.03-0.04%、余量为铁；本发明的铸钢材料中添加了钼、硼、铌和钛合金元素，使钢材具有良好强度、韧性及力学性能；本发明的生产工艺具有独特的热处理工艺，生产效率高、节能环保，经济效益好，适合于大规模生产，具有良好的推广价值。

权利要求书

1. 一种超高强度铸钢，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.04-0.06%、硅0.3-0.5%、锰0.04-0.06%、钙0.4-0.7%、铈0.003-0.004%、镁0.2-0.3%、钼0.7-0.8%、硼0.023-0.026%、铌0.18-0.23%、钛0.001-0.0032%、硫≤0.25%、磷0.03-0.04%、余量为铁。

2. 一种如权利要求1所述的超高强度铸钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与废铁按 1：4-5:2.8-3.5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/2-3/5，控制感应炉中压强为 0.0003-0.0005Mpa，加热温度至 1280-1420℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1430-1550℃精炼30-50min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化15-20min，铸造成型，出钢温度为1430-1480℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥970℃，终锻温度≥725℃，锻造变形量≥22%，锻造后将铸件自然冷却至600-650℃，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为0-50℃，冷处理保温时间为 30-50分钟最后风冷至室温即可。

说明书

一种超高强度铸钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种超高强度铸钢的制造方法。
背景技术
汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工上同样重要，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，生产汽车配件的钢材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，磨损率很高，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
本发明的目的在于提供一种超高强度铸钢的制造方法。
本发明采用如下技术方案：
超高强度铸钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.04-0.06%、硅0.3-0.5%、锰0.04-0.06%、钙0.4-0.7%、铈0.003-0.004%、镁0.2-0.3%、钼0.7-0.8%、硼0.023-0.026%、铌0.18-0.23%、钛0.001-0.0032%、硫≤0.25%、磷0.03-0.04%、余量为铁。
超高强度铸钢的制造方法，包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与废铁按 1：4-5:2.8-3.5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/2-3/5，控制感应炉中压强为 0.0003-0.0005Mpa，加热温度至 1280-1420℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1430-1550℃精炼30-50min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化15-20min，铸造成型，出钢温度为1430-1480℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥970℃，终锻温度≥725℃，锻造变形量≥22%，锻造后将铸件自然冷却至600-650℃，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为0-50℃，冷处理保温时间为 30-50分钟最后风冷至室温即可。
本发明的有益效果：
本发明的的铸钢材料中添加了钼、硼、铌和钛合金元素，使钢材具有良好强度、韧性及力学性能；本发明的生产工艺具有独特的热处理工艺，生产效率高、节能环保，经济效益好，适合于大规模生产，具有良好的推广价值。
具体实施方式
实施例1：超高强度铸钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.05%、硅0.4%、锰0.05%、钙0.5%、铈0.0035%、镁0.25%、钼0.75%、硼0.025%、铌0.2%、钛0.002%、硫≤0.25%、磷0.035%、余量为铁。
超高强度铸钢的制造方法，包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与废铁按 1：4.5:3比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/2，控制感应炉中压强为 0.0004Mpa，加热温度至 1350℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温25分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1540℃精炼40min，保温25min后取样，分析成分后，调整成分，熔化15-20min，铸造成型，出钢温度为1430℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥970℃，终锻温度≥725℃，锻造变形量≥22%，锻造后将铸件自然冷却至620℃，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为0-50℃，冷处理保温时间为 40分钟最后风冷至室温即可。
本发明制造的的铸钢试验数据：抗拉强度σb≥ 1230MPa；屈服强度σ0.2≥ 1015MPa ；室温冲击韧性αku(42℃)≥77J/cm²；低温冲击韧性σku(-40℃)≥ 33J/cm²；硬度HRC34-38。

资源描述

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1、10申请公布号CN104195462A43申请公布日20141210CN104195462A21申请号201410353321X22申请日20140724C22C38/60200601C22C38/14200601C22C33/04200601C21D8/0020060171申请人安徽广源科技发展有限公司地址230001安徽省合肥市经开区紫云路民营科技经济园BA座72发明人梁晓燕74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人方琦54发明名称一种超高强度铸钢及其制造方法57摘要本发明公开了一种超高强度铸钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳004006、硅030。

2、5、锰004006、钙0407、铈00030004、镁0203、钼0708、硼00230026、铌018023、钛000100032、硫025、磷003004、余量为铁；本发明的铸钢材料中添加了钼、硼、铌和钛合金元素，使钢材具有良好强度、韧性及力学性能；本发明的生产工艺具有独特的热处理工艺，生产效率高、节能环保，经济效益好，适合于大规模生产，具有良好的推广价值。51INTCL权利要求书1页说明书2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2页10申请公布号CN104195462ACN104195462A1/1页21一种超高强度铸钢，其特征在于其含有的化学元素成分及其。

3、质量百分比为碳004006、硅0305、锰004006、钙0407、铈00030004、镁0203、钼0708、硼00230026、铌018023、钛000100032、硫025、磷003004、余量为铁。2一种如权利要求1所述的超高强度铸钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与废铁按1452835比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/23/5，控制感应炉中压强为0000300005MPA，加热温度至12801420，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；（2）将。

4、步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温2030分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在14301550精炼3050MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1520MIN，铸造成型，出钢温度为14301480；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度970，终锻温度725，锻造变形量22，锻造后将铸件自然冷却至600650，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为050，冷处理保温时间为3050分钟最后风冷至室温即可。权利要求书CN104195462A1/2页3一种超高强度铸钢及其制。

5、造方法技术领域0001本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种超高强度铸钢的制造方法。背景技术0002汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工上同样重要，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。0003现有技术中，生产汽车配件的钢材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，磨损率很高，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0004本发明的目的在于提供一种超高强度铸钢的制造方法。0005本发明采用如下技术方案。

6、超高强度铸钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳004006、硅0305、锰004006、钙0407、铈00030004、镁0203、钼0708、硼00230026、铌018023、钛000100032、硫025、磷003004、余量为铁。0006超高强度铸钢的制造方法，包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与废铁按1452835比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/23/5，控制感应炉中压强为0000300005MPA，加热温度至12801420，熔融后热轧，冷却后制成钢。

7、坯；（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温2030分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在14301550精炼3050MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1520MIN，铸造成型，出钢温度为14301480；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度970，终锻温度725，锻造变形量22，锻造后将铸件自然冷却至600650，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为050，冷处理保温时间为3050分钟最后风冷至室温即可。0007本发明的有益效果本发明的的铸钢材料中添加了钼、。

8、硼、铌和钛合金元素，使钢材具有良好强度、韧性及力学性能；本发明的生产工艺具有独特的热处理工艺，生产效率高、节能环保，经济效益好，适合于大规模生产，具有良好的推广价值。具体实施方式说明书CN104195462A2/2页40008实施例1超高强度铸钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳005、硅04、锰005、钙05、铈00035、镁025、钼075、硼0025、铌02、钛0002、硫025、磷0035、余量为铁。0009超高强度铸钢的制造方法，包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与废铁按1453比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入钼、硼、铌和钛合金元素。

9、合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/2，控制感应炉中压强为00004MPA，加热温度至1350，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的钼、硼、铌和钛各合金元素，搅拌均匀，保温25分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在1540精炼40MIN，保温25MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1520MIN，铸造成型，出钢温度为1430；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度970，终锻温度725，锻造变形量22，锻造后将铸件自然冷却至620，然后用液氮气化的方法对铸件进行冷处理，冷处理温度为050，冷处理保温时间为40分钟最后风冷至室温即可。0010本发明制造的的铸钢试验数据抗拉强度B1230MPA；屈服强度021015MPA；室温冲击韧性KU4277J/CM2；低温冲击韧性KU4033J/CM2；硬度HRC3438。说明书CN104195462A。

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