本发明专利技术涉及一种高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法，属于低合金铸钢领域。以Ｍｎ作为主要合金元素，添加少量的Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｂ和稀土元素Ｃｅ等合金元素，采用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或者精密铸造等工艺铸造成型后，通过水淬和中高温回火热处理，得到回火马氏体组织。本发明专利技术的低合金锰系铸钢具有高的淬透性，水淬后中高温回火后得到的回火马氏体组织具有高的强度，高的塑性和常温、低温冲击韧性。本钢种合金化元素少，不含Ｃｒ，Ｎｉ，Ｍｏ等贵重合金元素，热处理工艺简单，成本低，性能优良。可用于制造对冲击韧性要求高的高强度铸钢结构件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于低合金铸钢领域。
技术介绍
低合金铸钢结构件一般采用Cr、Ni、Mo等贵重元素作为主要合金化元素，铸造成 型后进行淬火高温回火调质处理，得到回火索氏体组织，具有良好的强韧性。Cr、M和Mo的 合金化提高铸钢的淬透性。其中，M不仅提高钢的淬透性而且对韧性有利。特别是要求高 强度高韧性的低合金铸钢不得不加入大量的Ni。因此，低合金CrNiMo铸钢合金元素多，资 源消耗大，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，克服已有的低合 金CrNiMo铸钢合金元素多、资源消耗大等不足之处，节约资源，降低产品成本，适应国家的 资源节约型发展战略。本专利技术提出的高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法，包括以下步骤(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，使铸钢中各成 分的重量百分比为C 0. 12 0. 32wt. % ；Mn :1· 90 3. 50wt. % ；Si 0. 10 0. 50wt. % ；P 0. 01 0. 03wt. % ；S :0· 01 0. 03wt. % ；Al :0· 01 0. 05wt. % ；Ti 0. 01 0. 05wt. % ；V 0 0.05wt.%;B :0 0. 008wt% ；Re :0· 05 0. 25wt. % ；余为Fe;(2)将上述铸钢加热到850°C 900°C奥氏体化，保温2 5小时后炉冷到室温进 行退火处理；(3)将上述铸钢加热到850°C 900°C奥氏体化，保温1 2小时后，水淬至80°C 150 0C ；(4)将上述铸钢加热至430°C 500°C，保温1 3小时进行回火处理。本专利技术提出的高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法，以Mn作为主要合金元素，添 加少量的Al、Ti、V、B和稀土元素Ce等合金元素，采用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或 者精密铸造等工艺铸造成型后，通过水淬和中高温回火热处理，得到回火马氏体组织。Mn和B的合金化提高铸钢淬透性，Al、Ti、V合金化细化晶粒，添加稀土元素进行净化和细化处 理，从而获得良好的强韧性配合。本专利技术的高强高韧低合金锰系铸钢，具有高的淬透性，水 淬后中高温回火得到的回火马氏体组织具有高的强度，高的塑性和常温、低温冲击韧性。力 学性能可达抗拉强度800 llOOMPa，屈服强度600 900MPa，断后延伸率10 18%，断 面收缩率40 60%，V型缺口室温冲击功50 120J，V型缺口 -40°C冲击功30 90J。本 钢种合金化元素少，不含Cr，Ni, Mo等贵重合金元素，热处理工艺简单，成本低，性能优良。 可用于制造对冲击韧性要求高的高强度铸钢结构件。具体实施例方式本专利技术提出的高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法，包括以下步骤(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，使铸钢中各成 分的重量百分比为C 0. 12 0. 32wt. % ；Mn :1· 90 3. 50wt. % ；Si 0. 10 0. 50wt. % ；P 0. 01 0. 03wt. % ；S 0. 01 0. 03wt. % ；Al 0. 01 0. 05wt. % ；Ti 0. 01 0. 05wt. % ；V 0 0. 05wt. % ；B :0 0. 008wt% ；Re 0. 05 0. 25wt. % ；余为Fe ；(2)将上述铸钢加热到850°C 900°C奥氏体化，保温2 5小时后炉冷到室温进 行退火处理；(3)将上述铸钢加热到850°C 900°C奥氏体化，保温1 2小时后，水淬至80°C 150 0C ；(4)将上述铸钢加热至430°C 500°C，保温1 3小时进行回火处理。本专利技术提出的高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法的实施例见下表4 上述实施例的制备方法如下实施例1(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温1小时后水冷到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例2(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温1小时后水冷到120°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例3(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温1小时后水冷到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例4(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到900°C奥氏体化，保温1小时后水冷到120°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例5(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温1小时后水冷到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例6(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温1小时后水冷到120°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例7(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温1小时后水淬到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例8(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温1小时后水淬到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。实施例9(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，同时浇注基尔 试样。(2)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温3小时后炉冷到室温进行退火处理。(3)将上述铸钢加热到880°C奥氏体化，保温1小时后水淬到110°C。(4)将上述铸钢加热至450°C，保温2小时进行回火处理。权利要求，其特征在于该方法包括以下步骤(1)用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，使铸钢中各成分的重量百分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强高韧低合金锰系铸钢的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤： （１）用常规炼钢工艺冶炼后，用砂型铸造或精密铸造工艺铸造成型，使铸钢中各成分的重量百分比为： Ｃ：０．１２～０．３２ｗｔ．％； Ｍｎ：１．９０～３．５０ｗｔ．％；Ｓｉ：０．１０～０．５０ｗｔ．％； Ｐ：０．０１～０．０３ｗｔ．％； Ｓ：０．０１～０．０３ｗｔ．％； Ａｌ：０．０１～０．０５ｗｔ．％； Ｔｉ ０．０１～０．０５ｗｔ．％； Ｖ ０～０．０５ｗｔ．％； Ｂ：０～０．００８ｗｔ％； Ｒｅ：０．０５～０．２５ｗｔ．％； 余为Ｆｅ； （２）将上述铸钢加热到８５０℃～９００℃奥氏体化，保温２～５小时后炉冷到室温进行退火处理； （３）将上述铸钢加热到８５０℃～９００℃奥氏体化，保温１～２小时后，水淬至８０℃～１５０℃； （４）将上述铸钢加热至４３０℃～５００℃，保温１～３小时进行回火处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：白秉哲，罗开双，郑燕康，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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