一种高硬度低合金铸钢件的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，包括熔化钢液、钢件模具制备、浇注钢件和铸钢件处理四个步骤。通过采用熔炼炉熔炼和高温静置精炼，然后通过调质热处理，获得高温回火索氏体，最终制备出低合金超高强度铸钢，可以广泛地应用在航空航天、轨道交通和国防等重要工业领域，并且通过改进铸件生产流程、铸件材料主要化学成分的含量设计、淬火和回火参数选择入手，铸件材料选择及成分设计除了材料碳当量满足焊接性以外，还要满足材料淬火和回火后硬度及其它力学性能需求，更主要的是核算材料的淬透性DI，可保证铸件有一定的淬硬深度，保证加工后，最终实现铸件表面硬度符合标准要求，同时获得高硬度的高力学性能。同时获得高硬度的高力学性能。同时获得高硬度的高力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度低合金铸钢件的生产方法


[0001]本专利技术属于铸钢件的生产
，具体涉及一种高硬度低合金铸钢件的生产方法。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，工程机械正向着高端前沿的方向发展，这就对材料的性能提出更高的要求。低合金铸钢具有合金含量低(合金元素总量≤5％)、来源广泛，综合力学性能好、制造工序简单，成本低等特点，是一种应用前景很好的工程材料。超高强度低合金铸钢不仅具有高强度和高硬度，而且具有很好的韧性与耐冲击性能。
[0003]高硬度的低合金铸钢件质量要求较高，外观要求不得有线型缺陷、缩松、冷疤、裂纹等，但是电弧炉熔炼对元素的烧损严重，能耗大，工作环境相对较差；且无法满足航空航天、轨道交通、国防等重要工业领域的使用要求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，解决了电弧炉熔炼对元素的烧损严重，能耗大，工作环境相对较差；且无法满足航空航天、轨道交通、国防等重要工业领域的使用要求的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，包括以下步骤：
[0006]S1：熔化钢液；
[0007]A1：材料选取：高纯生铁：1000
‑
2000g、碳：2
‑
6g、硅：5
‑
14g、锰：6
‑
16g、铬：6
‑
22g、镍：4
‑
13g、钼：5/>‑
15g、磷：0.01
‑
0.2g和硫：0.01
‑
0.2g。
[0008]A2：原料处理：将高纯生铁放入熔炼炉，并调节熔炼炉内部温度对高纯生铁进行融化，并在高纯生铁熔清后加入萤石进行除渣，除渣完成后，向铁水中加入碳，并且升高熔炼炉内部的温度，依次加入镍、铬、钼、锰和硅，加入完毕后静置铁液，一段时间后再次加入萤石进行除渣，除渣完成后继续对熔炼炉内部温度进行温，并且进行保温静置精炼，从而得到钢液。
[0009]S2：钢件模具制备：将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空载运行进行检查，并及时进行调整，检查完毕后对模具型腔内部进行清理，清理完毕后对模腔内部进行升温，并喷涂砂芯脱模剂。
[0010]S3：浇注钢件：将钢液从熔炼炉的内部取出，并将钢液倒入模具中，进行漏包浇注，待钢件冷却后，将钢件脱模取出，对钢件进行探察，确保钢件并不存在暗伤，并对钢件的外部进行打磨除杂。
[0011]S4：铸钢件处理：对铸钢件进行成品热处理，热处理的方式和步骤分别为：正火、淬火和高温回火，从而得到高硬度低合金铸钢件。
[0012]优选的，所述A2原料处理步骤中生铁融化时熔炼炉的温度在1540
‑
1560℃，一次除
渣后熔炼炉的温度在1580
‑
1610℃，二次除渣后熔炼炉的温度在1640
‑
1660℃。
[0013]优选的，所述S2钢件模具制备步骤中砂芯脱模剂的成分为石蜡、硬脂酸、凡士林和脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0014]优选的，所述S3浇铸钢件步骤中钢液从熔炼炉出炉温度控制在1600
‑
1700℃，并将熔炼好的钢液出炉到钢包，并且使钢包的温度控制在1500
‑
1600℃。
[0015]优选的，所述S3浇铸钢件步骤中钢液浇注采用树脂砂砂型进行漏包浇注，浇注以后铸件和型砂易于分离。
[0016]优选的，所述S4铸钢件处理步骤中对铸钢件热处理时，正火温度在800
‑
900℃；淬火温度控制在850
‑
950℃，高温回火温度控制在500
‑
700℃。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1、通过采用熔炼炉熔炼和高温静置精炼，然后通过调质热处理，获得高温回火索氏体，最终制备出低合金超高强度铸钢，可以广泛地应用在航空航天、轨道交通和国防等重要工业领域。
[0019]2、通过改进铸件生产流程、铸件材料主要化学成分的含量设计、淬火和回火参数选择入手，铸件材料选择及成分设计除了材料碳当量满足焊接性以外，还要满足材料淬火和回火后硬度及其它力学性能需求，更主要的是核算材料的淬透性DI，可保证铸件有一定的淬硬深度，保证加工后，最终实现铸件表面硬度符合标准要求，同时获得高硬度的高力学性能。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的流程框图示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施方案及附图，对本专利技术实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本专利技术一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本专利技术中的实施方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例一
[0023]如图1，一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，包括以下步骤：
[0024]S1：熔化钢液；
[0025]A1：材料选取：高纯生铁：1000g、碳：2g、硅：5g、锰：6g、铬：6g、镍：4g、钼：5g、磷：0.01g和硫：0.01g。
[0026]A2：原料处理：将高纯生铁放入熔炼炉，并调节熔炼炉内部温度对高纯生铁进行融化，并在高纯生铁熔清后加入萤石进行除渣，除渣完成后，向铁水中加入碳，并且升高熔炼炉内部的温度，依次加入镍、铬、钼、锰和硅，加入完毕后静置铁液，一段时间后再次加入萤石进行除渣，除渣完成后继续对熔炼炉内部温度进行温，并且进行保温静置精炼，从而得到钢液，铁融化时熔炼炉的温度在1540℃，一次除渣后熔炼炉的温度在1580℃，二次除渣后熔炼炉的温度在1640℃。
[0027]S2：钢件模具制备：将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空载运行进行检查，
并及时进行调整，检查完毕后对模具型腔内部进行清理，清理完毕后对模腔内部进行升温，并喷涂砂芯脱模剂，砂芯脱模剂的成分为石蜡、硬脂酸、凡士林和脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0028]S3：浇注钢件：将钢液从熔炼炉的内部取出，钢液从熔炼炉出炉温度控制在1600℃，并将熔炼好的钢液出炉到钢包，并且使钢包的温度控制在1500℃，并将钢液倒入模具中，进行漏包浇注，钢液浇注采用树脂砂砂型进行漏包浇注，浇注以后铸件和型砂易于分离，待钢件冷却后，将钢件脱膜取出，对钢件进行探察，确保钢件并不存在暗伤，并对钢件的外部进行打磨除杂。
[0029]S4：铸钢件处理：对铸钢件进行成品热处理，热处理的方式和步骤分别为：正火、淬火和高温回火，从而得到高硬度低合金铸钢件，对铸钢件热处理时，正火温度在800℃；淬火温度控制在850℃，高温回火温度控制在500℃。
[0030]实施例二
[0031]如图1，一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，包括以下步骤：
[0032]S1：熔化钢液；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度低合金铸钢件的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：熔化钢液；A1：材料选取：高纯生铁：1000
‑
2000g、碳：2
‑
6g、硅：5
‑
14g、锰：6
‑
16g、铬：6
‑
22g、镍：4
‑
13g、钼：5
‑
15g、磷：0.01
‑
0.2g和硫：0.01
‑
0.2g；A2：原料处理：将高纯生铁放入熔炼炉，并调节熔炼炉内部温度对高纯生铁进行融化，并在高纯生铁熔清后加入萤石进行除渣，除渣完成后，向铁水中加入碳，并且升高熔炼炉内部的温度，依次加入镍、铬、钼、锰和硅，加入完毕后静置铁液，一段时间后再次加入萤石进行除渣，除渣完成后继续对熔炼炉内部温度进行温，并且进行保温静置精炼，从而得到钢液；S2：钢件模具制备：将模具合模后在垂直分型热芯盒射砂机上空载运行进行检查，并及时进行调整，检查完毕后对模具型腔内部进行清理，清理完毕后对模腔内部进行升温，并喷涂砂芯脱模剂；S3：浇注钢件：将钢液从熔炼炉的内部取出，并将钢液倒入模具中，进行漏包浇注，待钢件冷却后，将钢件脱模取出，对钢件进行探察，确保钢件并不存在暗伤，并对钢件的外部进行打磨除杂；S4：铸钢件处理：对铸钢件进行成品热处理，热处理的方式和步骤分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，王存永，荆旭旭，
申请(专利权)人：徐州上锻机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：