一种低碳合金钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低碳合金钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获得原料铸钢；(2)对上一步的产品进行正火处理；(3)对上一步的产品进行第一回火处理；可选地，(4)对上一步的产品进行表面硬化处理；所述原料铸钢的化学组成包括：C：0.18wt％～0.24wt％；Si：0.25wt％～0.55wt％；Mn：0.60wt％～1.10wt％；Cr：0.40wt％～0.80wt％；Ni：0.60wt％～1.0wt％；Mo：0.30wt％～0.60wt％；P≤0.020wt％；S≤0.020wt％；余量为Fe和不可避免的杂质。该低碳合金钢具有较好的力学性能，特别适合用作履带板。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳合金钢及其制备方法
本专利技术属于钢材料领域，具体涉及一种低碳合金钢及其制备方法。
技术介绍
履带式起重机是基建、风电、石油、化工等领域吊装作业不可缺少的工程机械。履带板是履带式起重机行走机构的重要组成部件，也是履带式起重机的主要承载部件，其工作时不仅要承担整机的重量，而且还要承担起吊物的重量。履带板工况恶劣，不仅要承受冲击、挤压、拉伸、弯曲等多种应力作用，还要与砂石、泥土、支重轮、驱动轮等直接接触，遭受严重的磨损。近年来，随着风电行业的兴起，履带式起重机吊装行走作业工况越来越多，履带板磨损、断裂现象更加严重，对履带板的性能提出了更高的要求。
技术实现思路
本专利技术第一方面提供一种低碳合金钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获得原料铸钢；(2)对上一步的产品进行正火处理；(3)对上一步的产品进行第一回火处理；可选地，(4)对上一步的产品进行表面硬化处理；所述原料铸钢的化学组成包括：C：0.18wt％～0.24wt％(例如0.19wt％、0.20wt％、0.21wt％、0.22wt％或0.23wt％)；Si：0.25wt％～0.55wt％(例如0.3wt％、0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％)；Mn：0.60wt％～1.10wt％(例如0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％、0.8wt％、0.85wt％、0.9wt％、0.95wt％、1.0wt％或1.05wt％)；Cr：0.40wt％～0.80wt％(例如0.45wt％、0.5wt％、0.55wt％、0.6wt％、0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％或0.80wt％)；Ni：0.60wt％～1.0wt％(例如0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％、0.80wt％、0.85wt％、0.90wt％或0.95wt％)；Mo：0.30wt％～0.60wt％(例如0.35wt％、0.4wt％、0.45wt％、0.5wt％、或0.55wt％)；P≤0.020wt％(例如P≤0.015wt％、P≤0.010wt％)；S≤0.020wt％(例如S≤0.015wt％、S≤0.010wt％)；余量为Fe和不可避免的杂质；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括Re：0.03wt％～0.05wt％(例如0.035wt％、0.04wt％、0.045wt％)；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括B：0.002wt％～0.005wt％(例如0.003wt％或0.004wt％)；优选地，表面硬化处理后低碳合金钢的表面硬度为40～45HRC。在一个实施方案中，表面硬化处理是指对低碳合金钢的全部或部分表面进行表面硬化处理。在一个实施方案中，所述原料铸钢的化学组成包括以下一项或多项：C：0.2wt％～0.24wt％；Si：0.3wt％～0.55wt％；Mn：0.8wt％～1.10wt％；Cr：0.60wt％～0.80wt％；Ni：0.75wt％～1.0wt％；Mo：0.55wt％～0.60wt％；Re：0.04wt％～0.05wt％；B：0.003wt％～0.005wt％；P≤0.015％；S≤0.015％。在一个实施方案中，正火处理包括：将上一步的产品加热至AC3以上30～80℃(例如40～50℃、50～60℃、60～70℃)，保温，然后冷却；优选地，正火处理包括将上一步的产品加热至860～940℃(例如860～870℃、870～880℃、880～890℃、890～900℃、900～910℃、910～920℃、920～930℃、930～940℃)；优选地，所述冷却是在气体冷却介质中冷却。在一个实施方案中，第一回火处理包括：将上一步的产品加热至580～650℃(例如580～590℃、590～600℃、600～610℃、610～620℃、620～630℃、630～640℃、640～650℃)，保温，然后冷却；优选地，所述冷却是在液体冷却介质中。在一个实施方案中，本专利技术低碳合金钢的制备方法的步骤(2)和(3)之间不包括淬火处理的步骤。在一个实施方案中，本专利技术低碳合金钢的制备方法的步骤(2)和(3)之间还包括：对上一步的产品进行淬火处理；优选地，淬火处理包括：将上一步的产品加热至AC3以上30～50℃(例如40℃)，保温，然后以大于临界冷却速度的冷速将钢冷却到Ms以下；优选地，淬火处理包括将上一步的产品加热至850～930℃(例如850～860℃、860～870℃、870～880℃、880～890℃、890～900℃、900～910℃、910～920℃、920～930℃)；优选地，所述冷却是在液体冷却介质冷却。在一个实施方案中，本专利技术的制备方法的步骤(4)中，所述表面硬化处理包括，对第一回火处理后的产品进行表面淬火的步骤；优选地，表面淬火包括感应淬火。在一个实施方案中，感应淬火是使用交流电通过感应器产生交变磁场，工件穿过并切割交变磁场，在工件内部形成交变电流，由于集肤效应，交变电流集中在工件表层，电流克服电阻将电能转化为热能，对表层加热。感应淬火的加热时间短，瞬时完成加热，对基体热影响小。感应器的形状可以根据工件形状进行仿形制作。在一个实施方案中，表面淬火包括：将第一回火处理后的产品加热到890～960℃，加热后立即冷却(优选在冷却过程中向产品表面喷液体冷却介质)。在一个实施方案中，本专利技术的制备方法的步骤(4)中，所述表面硬化处理还包括，对表面淬火后的产品进行第二回火处理的步骤。优选地，第二回火处理包括将表面硬化处理的产品加热到160～200℃，保温，然后冷却；优选地，所述冷却是在气相冷却介质中冷却。在一个实施方案中，所述低碳合金钢含有回火索氏体组织。在一个实施方案中，所述低碳合金钢含有粒状贝氏体组织。本专利技术又一方面提供一种低碳合金钢，由本专利技术的方法制备获得。在一个实施方案中，本专利技术的低碳合金钢具有以下一项或多项特征：-硬度250～305HBW(例如270～290HBW，再例如260HBW、270HBW、280HBW、290HBW、300HBW)；-屈服强度800～930MPa(例如820～850MPa，再例如810MPa、820MPa、830MPa、840MPa、850MPa、860MPa、870MPa、880MPa、890MPa、900MPa、910MPa、920MPa、930MPa)；-抗拉强度900～1000MPa(例如910～965MPa，再例如910MPa、920MPa、930MPa、940MPa、950MPa、960MPa、970MPa、980MPa、990MPa或1000MPa)；-断后伸长率12～16％(例如13～16％，再例如13％、14％、15％或16％)；-断面收缩率35～50％(例如35～50％，再例如48％、40％、42％、44％、46或48％)；-室温冲击功70～90J(例如75～90J，再例如75J、80J、85J或90J)；-冲击功/-40℃45～55J(例如45～50J，再例如46J、48J、50J、52J、54J或55J)。本专利技术又一方面提供一种履带板的制备方法，包括使用本专利技术的方法制备低碳合金钢；优选地，步骤(1)中，所述铸钢原料符合履带板的形状和/或尺寸要求；优选地，步骤(4)中，对履带板的驱动面和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳合金钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获得原料铸钢；(2)对上一步的产品进行正火处理；(3)对上一步的产品进行第一回火处理；可选地，(4)对上一步的产品进行表面硬化处理；所述原料铸钢的化学组成包括：C：0.18wt％～0.24wt％；Si：0.25wt％～0.55wt％；Mn：0.60wt％～1.10wt％；Cr：0.40wt％～0.80wt％；Ni：0.60wt％～1.0wt％；Mo：0.30wt％～0.60wt％；P≤0.020wt％；S≤0.020wt％；余量为Fe和不可避免的杂质；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括Re：0.03wt％～0.05wt％；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括B：0.002wt％～0.005wt％；优选地，表面硬化处理后低碳合金钢的表面硬度为40～45HRC。

【技术特征摘要】
1.一种低碳合金钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获得原料铸钢；(2)对上一步的产品进行正火处理；(3)对上一步的产品进行第一回火处理；可选地，(4)对上一步的产品进行表面硬化处理；所述原料铸钢的化学组成包括：C：0.18wt％～0.24wt％；Si：0.25wt％～0.55wt％；Mn：0.60wt％～1.10wt％；Cr：0.40wt％～0.80wt％；Ni：0.60wt％～1.0wt％；Mo：0.30wt％～0.60wt％；P≤0.020wt％；S≤0.020wt％；余量为Fe和不可避免的杂质；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括Re：0.03wt％～0.05wt％；优选地，所述原料铸钢的化学组成还包括B：0.002wt％～0.005wt％；优选地，表面硬化处理后低碳合金钢的表面硬度为40～45HRC。2.根据权利要求1所述的方法，所述原料铸钢的化学组成包括以下一项或多项：C：0.2wt％～0.24wt％；Si：0.3wt％～0.55wt％；Mn：0.8wt％～1.10wt％；Cr：0.60wt％～0.80wt％；Ni：0.75wt％～1.0wt％；Mo：0.55wt％～0.60wt％；Re：0.04wt％～0.05wt％；B：0.003wt％～0.005wt％；P≤0.015％；S≤0.015％。3.根据权利要求1或2所述的方法，正火处理包括：将上一步的产品加热至AC3以上30～80℃，保温，然后冷却；优选地，正火处理包括将上一步的产品加热至860～940℃；优选地，所述冷却是在气体冷却介质中冷却。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，第一回火处理包括：将上一步的产品加热至580～650℃，保温，然后冷却；优选地，所述冷却是在液体冷却介质中冷却。5.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)和(3)之间不包括淬火处理的步骤。6.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)和(3)之间还包括：对上一步的产品进行淬火处理；优选地，淬火处理包括：将上一步的产品加热至AC3以...

【专利技术属性】
技术研发人员：范汇吉，李毅，陈波，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32