一种高可靠性的低合金钢制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高可靠性的低合金钢制备方法，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料；S2、铁粉置于球磨机中，加球磨助剂进行球磨细化，得细化铁粉；S3、通氮气，将细化铁粉加入到熔炼炉中，再加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、将低合金钢熔炼液在模具中浇铸，程序降温，依次进行淬火和回火操作，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。本发明专利技术提出的制备方法，原料来源丰富，制备成本低，球磨效率高，球磨时间短，制备效率高，重现性好，可靠性高，制备的低合金钢强度、韧性和综合力学性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性的低合金钢制备方法
本专利技术涉及低合金钢
，尤其涉及一种高可靠性的低合金钢制备方法。
技术介绍
普通低合金钢是一种含有少量合金元素的普通合金钢，一般情况下加入的合金总量不高于3.5％，低合金钢的强度较高、综合性能较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的切削性能和焊接性能，因此被广泛应用于船舶、桥梁、锅炉、压力容器、管道、常规和核能动力设备、各种车辆、重型机械、工程机械、运输起重机械、海洋建筑和高层楼房建筑的领域中。目前制备的低合金钢成品在制备过程中易发生变形和开裂的现象，因此低合金钢成品的重现性差，导致制备方法的可靠性差。基于此，本专利技术提出一种高可靠性的低合金钢制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高可靠性的低合金钢制备方法。一种高可靠性的低合金钢制备方法，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行球磨细化1～3h，球磨时研磨球和铁粉的质量比为2～3：1，球磨结束即得细化铁粉；S3、低合金钢的熔炼：以0.65～0.85m3/h的流量向熔炼炉中通入氮气，并持续40min以上，再将步骤S2得到的细化铁粉加入到熔炼炉中，再加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂，进行精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、浇铸：将步骤S3制备的低合金钢熔炼液在模具中浇铸，然后以程序降温的方式冷却至室温，再进行温度为700～750℃的淬火操作1次和温度为500～540℃的回火操作40～50min，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。优选的，所述研磨球为直径为10mm的钢球与直径为20mm的钢球按照个数比为1～2：1进行组合。优选的，所述球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠0.3～0.6份，单硬脂酸甘油醇0.2～0.4份，六偏磷酸钠0.1～0.3份，水10～15份，乙醇40～50份。优选的，所述球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠0.4份，单硬脂酸甘油醇0.3份，六偏磷酸钠0.2份，水13份，乙醇45份。优选的，所述低合金钢熔炼液包括以下重量百分比的原料：C0.03％～0.06％，Cr0.10％～0.12％，Mo0.24％～0.38％，Mn0.09％～0.12％，Al0.05％～0.08％，Si0.02％～0.06％，Ni0.40％～0.44％，Co0.5％～0.8％，Ti0.06％～0.11％，余量为Fe和不可避免的杂质。优选的，所述程序降温的程序为1～5min以5℃/min的速度降温，6～10min以10℃/min的速度降温，11～15min以15℃/min的速度降温，16min以后以20℃/min的速度降至室温。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术提出的制备方法，在进行熔炼前对铁粉进行球磨细化，以提高铁粉的熔炼速度，而且在球磨过程中加入合理比例的球磨助剂可以缩短球磨时间，提高球磨效率；2、本专利技术使用的球磨助剂，以十二烷基磺酸钠、单硬脂酸甘油醇、六偏磷酸钠、水和乙醇为原料，配方合理，在废低碳钢粉末和铁粉中的分散效果好，能显著促进两者的混合，且配方的原料廉价易得，使用成本低；3、低合金钢的配方合理，熔炼过程耗时短，熔炼后的低合金钢熔炼液的杂质含量少，经过浇铸、程序降温、淬火、回火操作后得到的低合金钢成品的综合力学性能好，采用程序降温的方式可以提高低合金钢的综合力学性能，再配合淬火和回火相结合的方式，进一步提高低合金钢成品的综合力学性能，同时还能提高低合金钢成品的强度和韧性。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例一本专利技术提出的一种高可靠性的低合金钢制备方法，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行球磨细化1h，球磨时研磨球和铁粉的质量比为2：1，研磨球为直径为10mm的钢球与直径为20mm的钢球按照个数比为1：1进行组合，球磨结束即得细化铁粉；S3、低合金钢的熔炼：以0.85m3/h的流量向熔炼炉中通入氮气，并持续40min以上，再将步骤S2得到的细化铁粉加入到熔炼炉中，再按照C0.03％，Cr0.12％，Mo0.32％，Mn0.10％，Al0.05％，Si0.046％，Ni0.44％，Co0.5％，Ti0.11％，余量为Fe和不可避免的杂质，向熔炼炉中加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂，进行精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、浇铸：将步骤S3制备的低合金钢熔炼液在模具中浇铸，然后按照以下程序降温：1～5min以5℃/min的速度降温，6～10min以10℃/min的速度降温，11～15min以15℃/min的速度降温，16min以后以20℃/min的速度降至室温，冷却至室温后再进行温度为750℃的淬火操作1次和温度为540℃的回火操作50min，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。本专利技术中，球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠0.3份，单硬脂酸甘油醇0.2份，六偏磷酸钠0.3份，水15份，乙醇40份。实施例二本专利技术提出的一种高可靠性的低合金钢制备方法，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行球磨细化2h，球磨时研磨球和铁粉的质量比为3：1，研磨球为直径为10mm的钢球与直径为20mm的钢球按照个数比为1：1进行组合，球磨结束即得细化铁粉；S3、低合金钢的熔炼：以0.65m3/h的流量向熔炼炉中通入氮气，并持续40min以上，再将步骤S2得到的细化铁粉加入到熔炼炉中，再按照C0.06％，Cr0.10％，Mo0.24％，Mn0.12％，Al0.08％，Si0.02％，Ni0.40％，Co0.8％，Ti0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质，向熔炼炉中加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂，进行精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、浇铸：将步骤S3制备的低合金钢熔炼液在模具中浇铸，然后按照以下程序降温：1～5min以5℃/min的速度降温，6～10min以10℃/min的速度降温，11～15min以15℃/min的速度降温，16min以后以20℃/min的速度降至室温，冷却至室温后再进行温度为700℃的淬火操作1次和温度为500℃的回火操作40min，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。本专利技术中，球磨助剂包括以下重量份的原料：十二烷基磺酸钠0.6份，单硬脂酸甘油醇0.4份，六偏磷酸钠0.1份，水10份，乙醇50份。实施例三本专利技术提出的一种高可靠性的低合金钢制备方法，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性的低合金钢制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行球磨细化1～3h，球磨时研磨球和铁粉的质量比为2～3：1，球磨结束即得细化铁粉；S3、低合金钢的熔炼：以0.65～0.85m3/h的流量向熔炼炉中通入氮气，并持续40min以上，再将步骤S2得到的细化铁粉加入到熔炼炉中，再加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂，进行精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、浇铸：将步骤S3制备的低合金钢熔炼液在模具中浇铸，然后以程序降温的方式冷却至室温，再进行温度为700～750℃的淬火操作1次和温度为500～540℃的回火操作40～50min，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性的低合金钢制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、准备低合金钢原料：准备碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、镍粉、钴粉、钛粉和铁粉，备用；S2、铁粉的球磨细化：将铁粉置于球磨机中，加入球磨助剂，进行球磨细化1～3h，球磨时研磨球和铁粉的质量比为2～3：1，球磨结束即得细化铁粉；S3、低合金钢的熔炼：以0.65～0.85m3/h的流量向熔炼炉中通入氮气，并持续40min以上，再将步骤S2得到的细化铁粉加入到熔炼炉中，再加入碳粉、铬粉、钼粉、锰粉、铝粉、硅粉、镍粉、钴粉、钛粉，加热使各原料熔化，得初熔炼液，向初熔炼液中加入精炼剂，进行精炼，即得低合金钢熔炼液；S4、浇铸：将步骤S3制备的低合金钢熔炼液在模具中浇铸，然后以程序降温的方式冷却至室温，再进行温度为700～750℃的淬火操作1次和温度为500～540℃的回火操作40～50min，再随炉冷区至200℃后，空冷至室温，即得低合金钢成品。2.根据权利要求1所述的一种高可靠性的低合金钢制备方法，其特征在于，所述研磨球为直径为10mm的钢球与直径为20mm的钢球按照个数比为1～2：1进行组合。3.根据权利要求1所述的一种高可靠性的低合金钢制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗绍康，
申请(专利权)人：宁波吉威熔模铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33