一種滲碳錳鋼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種滲碳錳鋼，所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C：0.2％-0.3％；Si：0.25％-0.35％；Cr：0.2％-0.3％；Mn：4.6％-5.2％；Ni：0.2％-0.4％；Nb：0.004％-0.006％；Al：0.10％-0.14％；V：0.005％-0.01％；B：1.2％-1.6％；Mo：0.6％-1.2％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料為Fe；在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、軋制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼：配置各原料采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)加入Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中加入Nb、V、B，精煉后連鑄為坯體；將坯體進(jìn)行粗軋、精軋后快速冷卻至560-580℃后進(jìn)行空冷，得到板材；將板材進(jìn)行表面滲碳處理并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回火處理，得到滲碳錳鋼。
【專利說(shuō)明】一種滲碳錳鋼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種滲碳錳鋼。

【背景技術(shù)】
[0002] 含碳量較低的鋼鐵，往往韌性較好而強(qiáng)度較低，通?？赏ㄟ^(guò)滲碳淬火使鋼鐵表面 硬度和耐磨性提高而獲得滲碳鋼。滲碳鋼由于具有高碳的耐磨層和低碳的高強(qiáng)韌性心部， 從而可以承受巨大的接觸應(yīng)力且耐磨性良好，目前，滲碳鋼以錳系合金鋼和鉻系合金鋼為 主，被廣泛用于制作各種機(jī)械的結(jié)構(gòu)件?，F(xiàn)有技術(shù)中，滲碳鋼主要以鍛造和機(jī)加工的方式進(jìn) 行成形，存在效率較低，加工時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，需要進(jìn)行改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種滲碳錳鋼，其機(jī)械性能好且 表面性能突出。
[0004] 本發(fā)明提出了 一種滲碳錳鋼，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C : 0. 2% -0. 3% ；Si ：0. 25% -〇. 35% ；Mn ：4. 6% -5. 2% ；Cr ：0. 2% -〇. 3% ；Ni ：0. 2% -〇. 4% ； Nb ：0. 004 % -0. 006 % ；A1 ：0. 10 % -〇. 14 % ；V ：0. 005 % -〇. 01 % ；B ： I. 2 % -I. 6 % ；Mo ： 0· 6% -I. 2% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe ;
[0005] 在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、乳制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼：
[0006] Sl :熔煉，按照化學(xué)元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配置各原料，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)，力口 入Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中，加入Nb、V、B， 精煉過(guò)程中，控制渣堿度為6. 5-7. 5,精煉后連鑄為坯體；
[0007] S2 :軋制，將Sl中獲得的坯體進(jìn)行粗軋、精軋后快速冷卻至560_580°C后進(jìn)行空 冷，得到板材，其中，粗軋溫度為960-980°C，精軋溫度為860-880°C，快速冷卻過(guò)程中，冷卻 速度為 200-240°C /s ;
[0008] S3 :表面處理，將S2中獲得板材，進(jìn)行表面滲碳處理，并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回 火處理，其中，低溫回火處理的溫度為140-150°C，得到滲碳錳鋼。
[0009] 優(yōu)選地，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0. 22 % -0. 28 % ;Mn : 4. 75 % -5. 15 % ；Si ：0. 28 % -〇. 32 % ；Cr ：0. 22 % -〇. 27 % ；Ni ：0. 24 % -〇. 36 % ；Nb ： 0. 0045% -0. 0056% ；A1 ：0. 11 % -〇. 13% ；V ：0. 006% -〇. 009% ；B ：1. 25% -I. 57% ；Mo ： 0· 7% -I. 1% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
[0010] 優(yōu)選地，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0. 25% ;Mn :4. 9% ;Si :0. 3% ;Cr : 0. 25% ；Ni ：0. 3% ；Nb ：0. 005% ；A1 ：0. 12% ；V ：0. 008% ；B ：1. 3% ；Mo ：0. 9% ；S ：〇-〇. 02% ； P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
[0011] 優(yōu)選地，在步驟SI中，精煉過(guò)程中，對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理。
[0012] 優(yōu)選地，在步驟S2中，粗軋溫度為970°C，精軋溫度為870°C。
[0013] 優(yōu)選地，在步驟S2中，快速冷卻過(guò)程中，冷卻速度為230°C /s。
[0014] 優(yōu)選地，在步驟S3中，低溫回火處理的溫度為145°C。
[0015] 本發(fā)明中，熔煉后采用軋制的方式進(jìn)行成形，并在成形之后進(jìn)行表面滲碳和低溫 回火處理，在熔煉過(guò)程中，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉，并在吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，對(duì)整 個(gè)熔煉過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)，對(duì)滲碳鋼的基體錳鋼中各組分形成優(yōu)化，采用多種合金元 素，以提高錳鋼的力學(xué)性能和加工性能，在軋制過(guò)程中，通過(guò)對(duì)軋制的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和 控制，獲得由仿晶界型鐵素體、片層狀珠光體、粒狀貝氏體、板條狀貝氏體組成的多相復(fù)合 組織，從而使得合金強(qiáng)度和塑韌性匹配良好，通過(guò)對(duì)鋼表層進(jìn)行滲碳處理，并結(jié)合低溫回火 處理，使得合金獲得高硬耐磨的表層，使得滲碳錳鋼的機(jī)械性能好且表面性能突出。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明， 而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 一種滲碳錳鋼，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0019] C ：0. 25% ；Mn ：4. 9% ；Si ：0. 3% ；Cr ：0. 25% ；Ni ：0. 3% ；Nb ：0. 005% ；A1 ：0. 12% ； V :0· 008% ;B :1. 3% ;Mo :0· 9% ;S :0· 01% ;P :0· 02% ;余料為 Fe ;
[0020] 在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、乳制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼：
[0021] Sl :熔煉，按照化學(xué)元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配置各原料，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)，力口 入Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中，加入Nb、V、B， 精煉過(guò)程中，控制漁堿度為6. 5-7. 5,并對(duì)鋼水進(jìn)行吹氦處理,精煉后連鑄為述體；
[0022] S2 :軋制，將Sl中獲得的坯體進(jìn)行粗乳、精軋后快速冷卻至560_580°C后進(jìn)行空 冷，得到板材，其中，粗軋溫度為970°C，精軋溫度為870°C，快速冷卻過(guò)程中，冷卻速度為 230 〇C /s ；
[0023] S3 :表面處理，將S2中獲得板材，進(jìn)行表面滲碳處理，并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回 火處理，其中，低溫回火處理的溫度為145°C，得到滲碳錳鋼。
[0024] 實(shí)施例2
[0025] -種滲碳錳鋼，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0026] C :0· 3% ;Mn :4. 6% ;Si :0· 25% ;Cr :0· 3% ;Ni :0· 4% ;Nb :0· 004% ;A1 :0· 14% ; V :0· 005% ;B :1. 6% ;Mo :0· 6% ;S :0· 01% ;P :0· 02% ;余料為 Fe ;
[0027] 在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、乳制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼：
[0028] Sl :熔煉，按照化學(xué)元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配置各原料，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)，力口 入Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中，加入Nb、V、B， 精煉過(guò)程中，控制漁堿度為6. 5-7. 5,并對(duì)鋼水進(jìn)行吹氦處理,精煉后連鑄為述體；
[0029] S2 :乳制，將Sl中獲得的坯體進(jìn)行粗乳、精軋后快速冷卻至580°C后進(jìn)行空冷，得 到板材，其中，粗軋溫度為960°C，精軋溫度為880°C，快速冷卻過(guò)程中，冷卻速度為200°C / s ；
[0030] S3 :表面處理，將S2中獲得板材，進(jìn)行表面滲碳處理，并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回 火處理，其中，低溫回火處理的溫度為150°C，得到滲碳錳鋼。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] -種滲碳錳鋼，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0033] C ：0. 2% ；Mn ：5. 2% ；Si ：0. 35% ；Cr ：0. 2% ；Ni ：0. 2% ；Nb ：0. 006% ；A1 ：0. 10% ； V :0· 01% ;B :1. 2% ;Mo :1. 2% ;S :0· 02% ;P :0· 03% ;余料為 Fe ;
[0034] 在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、乳制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼：
[0035] Sl :熔煉，按照化學(xué)元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配置各原料，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)，力口 入Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中，加入Nb、V、B， 精煉過(guò)程中，控制漁堿度為6. 5-7. 5,并對(duì)鋼水進(jìn)行吹氦處理,精煉后連鑄為述體；
[0036] S2 :乳制，將Sl中獲得的坯體進(jìn)行粗乳、精軋后快速冷卻至560°C后進(jìn)行空冷，得 到板材，其中，粗軋溫度為980°C，精軋溫度為860°C，快速冷卻過(guò)程中，冷卻速度為240°C / s ；
[0037] S3 :表面處理，將S2中獲得板材，進(jìn)行表面滲碳處理，并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回 火處理，其中，低溫回火處理的溫度為140°C，得到滲碳錳鋼。
[0038] 在實(shí)施例1-3中，測(cè)試制得的滲碳錳鋼的各項(xiàng)機(jī)械性能，性能數(shù)據(jù)如表1所示。
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種滲碳錳鋼，其特征在于，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下： C :0· 2 % -0· 3 % ;Mn :4· 6 % -5. 2 % ;Si :0· 25 % -0· 35 % ;Cr :0· 2 % -0· 3 % ;Ni : 0. 2 % -0. 4 % ；Nb ：0. 004 % -〇. 006 % ；A1 ：0. 10 % -〇. 14 % ；V ：0. 005 % -〇. 01 % ；B ： 1. 2% -1. 6% ;Mo :0· 6% -1. 2% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe ; 在制備過(guò)程中，按照熔煉步驟、乳制步驟和表面處理步驟得到所述滲碳錳鋼： 51 :熔煉，按照化學(xué)元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配置各原料，采用LD氧氣轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉時(shí)，加入 Si、Cr、Mn、Ni、Al、Mo進(jìn)行合金化，吹煉后送LF爐進(jìn)行精煉，精煉過(guò)程中，加入Nb、V、B，精 煉過(guò)程中，控制渣堿度為6. 5-7. 5,精煉后連鑄為坯體； 52 :軋制，將S1中獲得的坯體進(jìn)行粗軋、精軋后快速冷卻至560-580°C后進(jìn)行空冷，得 到板材，其中，粗軋溫度為960-980°C，精軋溫度為860-880°C，快速冷卻過(guò)程中，冷卻速度 為 200-240°C /s ; 53 :表面處理，將S2中獲得板材，進(jìn)行表面滲碳處理，并在滲碳處理后進(jìn)行低溫回火處 理，其中，低溫回火處理的溫度為140-150°C，得到滲碳錳鋼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滲碳錳鋼，其特征在于，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如 下：C :0· 22% -0· 28% ;Mn :4· 75% -5. 15% ;Si :0· 28% -0· 32% ;Cr :0· 22% -0· 27% ;Ni : 0. 24 % -0. 36 % ；Nb ：0. 0045 % -〇. 0056 % ；A1 ：0. 11 % -〇. 13 % ；V ：0. 006 % -〇. 009 % ；B ： 1. 25% -1. 57% ;Mo :0· 7% -1. 1% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滲碳錳鋼，其特征在于，其所含化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如 下： C ：0. 25 % ；Mn ：4. 9 % ；Si ：0. 3 % ；Cr ：0. 25 % ；Ni ：0. 3 % ；Nb ：0. 005 % ；A1 ：0. 12 % ；V ： 0· 008% ;B :1. 3% ;Mo :0· 9% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的滲碳錳鋼，其特征在于，在步驟SI中，精煉過(guò)程中， 對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的滲碳錳鋼，其特征在于，在步驟S2中，粗軋溫度為 970°C，精軋溫度為870°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的滲碳錳鋼，其特征在于，在步驟S2中，快速冷卻過(guò)程 中，冷卻速度為230°C /s。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的滲碳錳鋼，其特征在于，在步驟S3中，低溫回火處理 的溫度為145 °C。
【文檔編號(hào)】C22C38/58GK104294178SQ201410523251
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】鄭洪
申請(qǐng)人:合肥恒泰鋼結(jié)構(gòu)有限公司