一种38CrMoAl钢及其制备方法，属于合金钢技术领域。其是由以下按质量百分比的原料构成：25～30%的35CrMo钢屑、25～30%的42CrMo钢屑、38～43%的38CrMoAl钢屑、1.6～1.8%的金属铝、0.7～0.9%的中碳铬铁、0.3～0.5%的稀土硅铁、0.4～0.6%的含氮锰铁、0.015～0.025%的硼铁和0.030～0.040%的金属铋。优点：生产成本低,比普通方法生产38CrMoAl钢，吨钢成本降低800～1000元；钢中夹杂物少,组织纯净度高,且凝固组织细小，钢中合金元素偏析轻；加入硼铁合金化,可明显提高钢的淬透性；可以降低渗氮层的脆性，改善渗氮层的韧性，并提高渗氮层的耐磨性；导致其强度高，韧性好；表面硬度可达到1200～1250HV，比常用离子氮化38CrMoAl钢的使用寿命延长25～40%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为渗氮合金钢及其制备方法，具体涉及，属于合金钢
技术介绍
38CrMoAl钢是典型的渗氮钢，其材料成分为0. 35-0. 42%C,0. 30-0. 60%Mn, 0. 20 0. 45%Si, 1. 35-1. 65%Cr,0. 15-0. 25%Mo，0. 70-1. 10%A1,彡 0. 035%S,彡 0. 035%P, ^ 0. 030%Ni,^ 0. 030%Cu。38CrMoAl经调质处理后进行离子氮化处理，调质处理工艺为淬火温度930°C -950°C，水冷或油冷；回火温度为600-680°C，水冷或油冷。其调质处理后的抗拉强度。b>980 MPa，屈服强度叭彡835 MPa，伸长率δ 5彡14%，断面收缩率Ψ彡50%， 冲击功Akv彡71 J，冲击韧性值α kv彡88 J/cm2，硬度彡2^HB。离子氮化处理后的表面硬度可达到1100-1200HV，而且具有高的热稳定性、高的耐磨性和高的疲劳强度。为了改善38CrMoAl钢的性能，中国专利技术专利申请CN101705932A公开了一种无油润滑气体压缩机用活塞杆，其材料为38CrMoAl，先用锻造方法加工出活塞杆毛坯，再进行粗加工；粗加工后进行调质处理，淬火温度为800°C 900°C，回火温度550°C 650°C ；调质处理后，再进行半精加工，半精加工后进行消除应力的退火处理，退火温度为550°C 650°C ； 退火处理后，进行精加工，再对工作表面进行离子氮化，氮化温度为550°C 650°C，氮化层厚度为0. 1 0. 3mm;离子氮化后，最后对工作表面进行抛光或超精磨加工，加工出成品；上述的活塞杆具有耐磨性好、可靠性高、寿命长的特点，适用于无油润滑气体压缩机和斯特林发动机用。中国专利技术专利申请CN101069945A公开了缝纫机旋梭耐磨件的加工方法，旋梭采用38CrMoAl材料经锻造、粗加工、精加工后，放入热处理炉内，采用等温氮化，温度控制在 4800C _520°C之间，在设定氨分解率18-25%的情况下，保温15小时，继续在设定氨分解率 30-40%的情况下，保温30小时，停止供氨4小时保温后，随炉冷却至180°C _200°C出炉。 改进后的加工方法对旋梭的抗磨能力的提高有一定的实用性和可靠性，并减少了镀硬铬工艺，从而大大提高了自身的经济效益和社会效益。中国专利技术专利申请CN101(^8721A公开了一种应用于地板开槽设备上的整体导轨，具有一体结构，在一侧面上具有纵向的长的导槽，在与导槽相对的另一侧面上设置有用于减少导轨制造过程变形的纵向的至少一个工艺缺口 ；整体导轨由合金钢38CrMoAl制成， 导轨整体经氮化处理、工作面表面硬度HRC55-75 ；工艺缺口的总的截面积与导槽的截面积相等或相当。本专利技术的整体导轨的加工方便、材料消耗少、精度高、机械性能好和使用寿命长，需要较长尺寸时可分段加工制造，再组装成一长根导轨。中国专利技术专利申请CN1563748A公开了一种混凝土输送泵缸筒制备工艺，其特征是所述混凝土输送泵缸筒采用38CrMoAl合金钢作为金属基体材料，该材料的强度、耐磨性和抗腐蚀能力均优于原来一般采用的45#钢。先将38CrMoAl合金钢铸造成混凝土输送泵缸筒筒体，然后将缸筒筒体内表面给予中频处理，最后将整个缸筒的表面给予表面氮化处理，使该表面氮化处理的氮化深度> 0. 35mm通过上述工艺制备的缸筒，不仅缸筒整体的强度和耐磨性大大提高，而且缸筒的内表面硬度可达HVllOO以上。中国专利技术专利申请CN1015^030A还公开了一种重型发动机的惰齿轮，选择生产材料为38CrMoAl，其生产方法为齿坯粗加工一调质一齿坯精加工一齿形加工一氮化一压衬套一车衬套一防锈处理。通过改变材质进行调质处理加强机体硬度，提高齿轮的综合机械性能；选择的38CrMoAl材质是易氮化钢，强度好、硬度高、耐磨性显著提高，通过上述工艺消除了齿面点蚀和断齿现象，提高了齿面的耐磨性和使用寿命，提高了发动机的整机性能，满足欧III排放与噪音要求标准。但是，上述38CrMoAl钢生产过程中，均需加入价格昂贵的钼铁和铬铁合金，导致钢的生产成本增加。此外38CrMoAl钢生产中常采用电弧炉冶炼，环境污染严重。
技术实现思路
本专利技术是针对已有技术中的38CrMoAl钢生产中存在的问题，在38CrMoAl钢生产中，用碱性工频感应电炉熔炼，合金元素的补充采用35CrMo钢屑、42CrMo钢屑和38CrMoAl 钢屑。为了改善38CrMoAl钢的淬透性，还加入少量硼元素，为了提高38CrMoAl钢渗氮层的深度，在钢中还加入少量稀土元素。加入微量铋可以降低渗氮层的脆性，改善渗氮层的韧性，并提高其耐磨性。本专利技术的目的通过以下措施来达到一种38CrMoAl钢，其是由以下按质量百分比的原料构成25 30%的35CrMo钢屑、 25 30%的42CrMo钢屑、38 43%的38CrMoAl钢屑、1. 6 1. 8%的金属铝、0. 7 0. 9% 的中碳铬铁、0. 3 0. 5%的稀土硅铁、0. 4 0. 6%的含氮锰铁、0. 015 0. 025%的硼铁和0.030 0. 040%的金属铋。本专利技术所述的35CrMo钢屑的化学元素重量％为:0. 32 0. 40%的C、0. 17 0.37% 的 Si、0. 40 0. 70% 的 Μη、0. 80 1. 10% 的 Cr、0. 15 0. 25% 的K0. 035% 的 S、彡 0. 035% 的P、彡0. 030%的Cu和彡0. 030%的Ni，余量为Fe。本专利技术所述的42CrMo钢屑的化学元素重量％为0. 38 0. 45%的C、0. 17 0. 37% 的 Si、0. 50 0. 80% 的Μη、0. 90 1. 20% 的 Cr、0. 15 0. 25% 的Mo、彡 0. 035% 的 S、彡 0. 035% 的P、彡0. 030%的Cu和彡0. 030%的Ni，余量为Fe。本专利技术所述的38CrMoAl钢屑的化学元素重量％为0. 35-0. 42%的C、0. 30-0. 60% 的Μη、0. 20 0. 45% 的 Si、1. 35-1. 65% 的 Cr、0. 15-0. 25% 的Mo、0. 70-1. 10% 的 ΑΚ0. 035% 的S、彡0. 035%的P、彡0. 030%的Ni和彡0. 030%的Cu、余量为佝。本专利技术所述的中碳铬铁的化学元素重量％为60. 0 63. 0%的Cr、2. 5 3. 5%的 C、彡2. 5%的Si、彡0. 04%的P和彡0. 04%的S，余量为Fe。本专利技术所述的稀土硅铁的化学元素重量％为21. 0 27. 0%的RE、彡44. 0%的Si、 彡2. 5%的Mn、彡5. 0%的Ca和彡2. 0%的Ti，余量为Fe。本专利技术所述的含氮锰铁的化学元素重量％为80 85%的Mn、0. 1 0. 5%的C、1.5 2. 5%的N、彡2. 0%的Si、彡0. 030%的S和彡0. 15%的P、余量为Fe。本专利技术所述的硼铁的化学元素重量％为17. 0 19. 0%的B、<0. 5%的C和<3. 5% 的Si，余量为Fe。本专利技术的另一目本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种３８ＣｒＭｏＡｌ钢，其特征在于其是由以下按质量百分比的原料构成：２５～３０％的３５ＣｒＭｏ钢屑、２５～３０％的４２ＣｒＭｏ钢屑、３８～４３％的３８ＣｒＭｏＡｌ钢屑、１．６～１．８％的金属铝、０．７～０．９％的中碳铬铁、０．３～０．５％的稀土硅铁、０．４～０．６％的含氮锰铁、０．０１５～０．０２５％的硼铁和０．０３０～０．０４０％的金属铋。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：浦建明，浦嫣花，符寒光，
申请(专利权)人：江苏环立板带轧辊有限公司，
类型：发明
国别省市：32
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