一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及铸件制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，由以下组分按照质量％组成：C为0.25～0.35％，Mn为1.00～1.60％，Si为0.25～0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.25～0.50％，其余为Fe，合计100％采用中频炉炼钢，并采用适当提高Mo含量的冶炼工艺；采用正、回火加调质的工艺；采用金属铝模进行铸造；制订了焊补工艺规范，通过预热、保温、焊补、焊条的选择来解决铸件产生裂纹的问题。通过本发明专利技术一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及及铸件制备的方法所得的铸件，具有成本低、尺寸精度高、硬度高、力学性能良好、裂纹少的特点，满足了大型工程车辆用铸钢件行星架的合金含量低、力学性能强度指标高、硬度指标高、使用寿命长的技术要求。

【技术实现步骤摘要】
一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及铸件制备的方法
本专利技术涉及铸件材料的
，特别涉及一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及及铸件制备的方法。
技术介绍
美国GE公司280吨重卡用低速行星架是大型工程车辆用铸钢件行星架，它需要高强度材料来满足其使用要求，同时为控制成本，需控制材料的合金成分，即需要一种低合金高强度材料来满足使用要求。GE公司多年来在世界各地积极寻找合格的供应商，但是由于材料开发难度大，铸件质量要求高，一直未找到合适且具备批量供货能力的供应商。而GE相关材料铸件年需求量大，缺口巨大，具有广阔的市场前景和经济效益。为了提高逐渐材料的质量和强度，满足大型工程车辆用铸钢件行星架的高强度使用要求，提高企业的经济效益，有必要提出一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及及铸件制备的方法，使铸件产品达到合金含量低、力学性能强度指标高、硬度指标高、使用寿命长等要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其旨在解决现有技术中大型工程车辆用铸钢件行星架用铸件材料开发难度大，生产成本高，强度不足，使用寿命短的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提出了一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，由以下组分按照质量％组成：C为0.25～0.35％，Mn为1.00～1.60％，Si为0.25～0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.25～0.50％，其余为Fe，合计100％。作为优选，由以下组分按照质量％组成：C为0.28～0.35％，Mn为1.10～1.50％，Si为0.30～0.50％，P为≤0.03％，S为≤0.02％，Mo为0.30～0.40％，其余为Fe，合计100％。作为优选，由以下组分按照质量％组成：C为0.32％，Mn为1.30％，Si为0.40％，P为0.02％，S为0.01％，Mo为0.35％，其余为Fe，合计100％。作为优选，由所述的一种低合金高强度的铸件材料构成的铸件本体的抗拉强度Rm≥1035MPa，规定塑性延伸强度Rp0.2≥862MPa，断后伸长率A≥10％，断面收缩率Z≥25％，布氏硬度HB≥280N/mm2。一种制备由一种低合金高强度的B50E54C铸件材料铸件制备的方法，采用中频炉炼钢，并采用适当提高Mo含量的冶炼工艺，Mo含量的上限控制在0.40～0.50％。一种制备由一种低合金高强度的B50E54C铸件材料铸件制备的方法，铸件铸造工艺中采用金属铝模，并应用CAE进行模拟分析。一种制备由一种低合金高强度的B50E54C铸件材料铸件制备的方法，铸件的热处理工艺采用正火、回火加调质的工艺，调质时保持介质循环。一种制备由一种低合金高强度的B50E54C铸件材料铸件制备的方法，铸件产生裂纹时采用补焊工艺进行预防，所述的补焊工艺参数为：预热温度≥200℃、层间温度≤350℃、焊补电流控制在170～210A范围内，电压控制在22～28V范围内，采用直流反接，焊条选用J757Ni。本专利技术的有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的一种低合金高强度的B50E54C铸件材料及及铸件制备的方法，较现有技术具有如下优点：①铸件材料成分以碳钢为基材，仅加入了少量的Mo元素，有效地控制了材料成本；②铸件采用正、回火加调质的工艺，调质时保持介质循环，能有效解决铸件材质中加入了适量的Mo而使铸件壁厚相差较大的问题，确保了调质后的铸件件硬度高且均匀、力学性能良好；③采用金属铝模进行铸造，确保了铸件的尺寸精度；④由于铸件极易产生裂纹，选择合适的焊补工艺是预防铸件产生裂纹的措施之一，本专利技术制订了焊补工艺规范，通过预热、保温、焊补、焊条的选择来解决铸件产生裂纹的问题。本专利技术的特征及优点将通过实施例进行详细说明。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术实施例提供一种低合金高强度的铸件材料，由以下组分按照质量％组成：C为0.25～0.35％，Mn为1.00～1.60％，Si为0.25～0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.25～0.50％，其余为Fe，合计100％。本专利技术实施例还提供一种制备由一种低合金高强度的铸件材料构成的铸件的方法，采用中频炉炼钢，并采用适当提高Mo含量的冶炼工艺，Mo含量的上限控制在0.40～0.50％；铸件铸造工艺中采用金属铝模，并应用CAE进行模拟分析；铸件的热处理工艺采用正火、回火加调质的工艺，调质时保持介质循环；铸件产生裂纹时采用补焊工艺进行预防，所述的补焊工艺参数为：预热温度≥200℃、层间温度≤350℃、焊补电流控制在170～210A范围内，电压控制在22～28V范围内，采用直流反接，焊条选用J757Ni。在本专利技术实施例中，采用中频炉炼钢与适当提高Mo含量相结合的冶炼工艺，既方便冶炼操作和质量控制，又降低了生产成本；采用金属铝模可确保铸件的尺寸精度，由于该铸件材质极易产生裂纹，特别是圆角处，通过多次改进工艺，采用不同的工艺方法：冷铁、补贴或冷铁+补贴，并采用多种不同的工艺进行试验，应用CAE进行应力场分析，对流动场、充型过程和凝固过程进行数值模拟，从中找出最合适的铸造工艺进行铸造，达到提高铸件的质量，减少裂纹产生的目的；由于铸件极易产生裂纹，选择合适的焊补工艺是预防铸件产生裂纹的措施之一，通过预热、保温、焊补、焊条的选择来解决铸件产生裂纹的问题。在本专利技术实施例中，铸件材质为在碳钢的基础上加入适量的Mo，由于铸件壁厚相差较大，最厚处为150mm，最薄处为50mm，选择恰当的热处理工艺才能确保铸件本体性能达到要求，经过多次试验，铸件采用正、回火加调质的工艺，调质时保持介质循环，采用专用的吊具、专用的淬火池、专人负责，确保调质均匀，使调质后的铸件硬度高且均匀、力学性能良好。实施例一、由本专利技术的一种低合金高强度的铸件材料制备而成的铸件，铸件材料的化学组成为C为：C为0.25％，Mn为1.00％，Si为0.25％，P为0.01％，S为0.01％，Mo为0.25％，其余为Fe，合计100％，在采用中频炉炼钢时，可不添加Mo，也可加入适量的Mo，使铸件中的Mo含量在0.3～0.4％。实施例二、由本专利技术的一种低合金高强度的铸件材料制备而成的铸件，铸件材料的化学组成为C为0.32％，Mn为1.30％，Si为0.40％，P为0.02％，S为0.01％，Mo为0.35％，其余为Fe，合计100％，在采用中频炉炼钢时，可适当提高Mo含量，将Mo的含量从0.35％提高至0.4～0.5％。实施例三、由本专利技术的一种低合金高强度的铸件材料制备而成的铸件，铸件材料的化学组成为C为0.35％，Mn为1.60％，Si为0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.50％，其余为Fe，合计100％，在采用中频炉炼钢时，不需要添加Mo。实施例一、实施例二、实施例三中的铸件热处理时均采用正、回火加调质的工艺，且产生裂纹时采用补焊工艺进行预防，补焊工艺参数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其特征在于：由以下组分按照质量％组成：C为0.25～0.35％，Mn为1.00～1.60％，Si为0.25～0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.25～0.50％，其余为Fe，合计100％。

【技术特征摘要】
1.一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其特征在于：由以下组分按照质量％组成：C为0.25～0.35％，Mn为1.00～1.60％，Si为0.25～0.60％，P为≤0.05％，S为≤0.05％，Mo为0.25～0.50％，其余为Fe，合计100％。2.如权利要求1所述的一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其特征在于：由以下组分按照质量％组成：C为0.28～0.35％，Mn为1.10～1.50％，Si为0.30～0.50％，P为≤0.03％，S为≤0.02％，Mo为0.30～0.40％，其余为Fe，合计100％。3.如权利要求1所述的一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其特征在于：由以下组分按照质量％组成：C为0.32％，Mn为1.30％，Si为0.40％，P为0.02％，S为0.01％，Mo为0.35％，其余为Fe，合计100％。4.如权利要求1所述的一种低合金高强度的B50E54C铸件材料，其特征在于：由所述的一种低合金高强度的铸件材料构成的铸件本体的抗拉强度Rm≥1035MPa，规定塑性延伸强度R...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建忠，童自谦，唐庆伟，周黎明，
申请(专利权)人：杭州汽轮铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33