亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

制備鋼的方法

文檔序號:3274041閱讀:357來源:國知局
專利名稱:制備鋼的方法
技術領域
本發(fā)明涉及冶金技術,尤其涉及一種制備鋼的方法。
背景技術
隨著工業(yè)發(fā)展,對鋼材料的力學性能要求越來越高。例如鐵路貨車在“提速、重 載”發(fā)展中,鐵路貨車的總牽引重量大大增加,對貨車零部件的制造質(zhì)量要求也越來越高; 車鉤作為貨車之間的連接部件,在貨車運行中承受著較大拉應力及沖擊力;車鉤的鉤舌為 貨車的薄弱部件,在貨車的運行過程中容易發(fā)生斷裂。鉤舌在貨車運行過程中的斷裂通常 為疲勞斷裂,而疲勞斷裂的產(chǎn)生包括有鉤舌的材料韌性較差或材料強度儲備不足等原因。由此,為了滿足日益發(fā)展的工業(yè)需求,如為了提高車鉤的疲勞壽命,需要提高鋼的 強度和韌性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備鋼的方法,以提高鋼的力學性能,尤其是提高鋼 的強度和韌性。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種制備鋼的方法,包括冶煉工藝和熱處理工 藝;所述熱處理工藝包括預備熱處理過程和調(diào)質(zhì)熱處理過程;所述預備熱處理包括正 火處理;所述調(diào)質(zhì)熱處理包括淬火處理和回火處理;經(jīng)過所述方法制備的鋼,以重量百分 比計包括以下成分碳,0. 24-0. 32% ;硅,0. 20-0. 50% ;錳,1. 30-1. 70 % ;磷,彡 0. 02% ; 硫,^ 0. 02 % ;銅,^ 0. 30 % ;鉻,0. 50-0. 80 % ;鎳,0. 40-0. 70 % ;鉬,0. 25-0. 45 % ;鋁, 0. 02-0. 08% ;余量為鐵及其他不可避免的元素。進一步的,所述正火處理包括對經(jīng)過所述冶煉工藝處理后的鋼進行正火處理,正 火溫度為900-960°C,保溫時間為3-5小時,冷卻方式為空冷或風冷。進一步的,所述淬火處理包括對經(jīng)過所述預備熱處理后的鋼進行淬火處理,淬火 溫度為900-920°C,保溫時間為2-3小時,冷卻方式為水淬。所述回火處理包括對經(jīng)過所 述淬火處理的鋼進行回火處理,回火溫度為520-580°C,保溫時間為3-5小時,冷卻方式為 介質(zhì)或水冷。本發(fā)明提供的制備鋼的方法,通過對鋼先進行預備熱處理,再進行調(diào)質(zhì)熱處理,使 得制得的鋼強度高、韌性好,提高了鋼的力學性能。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術方案。本發(fā)明提供的制備鋼的方法可以包括冶煉工藝和熱處理工藝,該熱處理工藝包 括預備熱處理和調(diào)質(zhì)熱處理工藝;預備熱處理包括正火處理;調(diào)質(zhì)熱處理包括淬火處理 和回火處理;經(jīng)過該方法制備的鋼,以重量百分比計包括以下成分碳,0. 24-0. 32% ;硅, 0. 20-0. 50%M, 1. 30-1. 70%;磷,< 0. 02%;硫,< 0. 02%;銅,< 0. 30%;鉻,0. 50-0. 80%;鎳,0. 40-0. 70% ;鉬,0. 25-0. 45% ;鋁,0. 02-0. 08% ;余量為鐵及其他不可避免的元素。具體的,本發(fā)明提供的制備鋼的方法可以包括步驟1、冶煉工藝。該冶煉工藝可以采用現(xiàn)有的冶煉工藝。步驟2、對鋼進行預備熱處理;該預備熱處理過程包括對鋼進行正火處理,正火 溫度為900-960°C,保溫時間為3-5小時,冷卻方式為空冷或風冷。其中,正火溫度優(yōu)選為920-950°C,更優(yōu)為930_950°C ;保溫時間優(yōu)選為3. 5-4. 5小 時,更優(yōu)為4小時。步驟3、對步驟1中進行過預備熱處理的鋼進行調(diào)質(zhì)熱處理。該調(diào)質(zhì)熱處理過程可以包括步驟31、淬火處理,具體可以為對經(jīng)過預備熱處理后的鋼進行淬火處理,淬火溫 度為900-920°C,保溫時間為2-3小時,冷卻方式為水淬;步驟32、回火處理,具體可以為對經(jīng)過淬火處理的鋼進行回火處理,回火溫度為 520-580°C,保溫時間為3-5小時,冷卻方式為水冷。其中,回火溫度可以為550_570°C,或者,回火溫度可以為530_550°C。其中,上述步驟1中的冶煉工藝例如可以包括以下步驟步驟11、原材料準備;根據(jù)冶煉鋼的成分要求,把冶煉過程中需要的鐵合金經(jīng)稱 重后,送至電弧爐爐前,同時把各種造渣材料、增碳劑、氧化材料、還原材料統(tǒng)一送至爐前。步驟12、裝料;把經(jīng)過切割、分選,尺寸和重量符合裝爐要求的廢鋼,按“大、中、 小、輕,,互相搭配裝入爐料斗中,同時配加增碳劑和部分鐵合金,經(jīng)電瓶車運送加料跨,稱重 后,分批次裝入電弧爐中。步驟13、通電熔化;廢鋼裝入電弧爐后,即可通電熔化。采用不同的電流和電壓, 把電能轉(zhuǎn)為熱能,使廢鋼熔化成鋼水。為加快熔化速度,在通電的過程中,還可以采用吹氧 助熔的工藝。步驟14、氧化;廢鋼熔化成鋼水后,加入造渣材料,使鋼水表面覆蓋一層爐渣,在 鋼水溫度合適的情況下,加入氧化材料,通過碳和氧的反應,使鋼水發(fā)生沸騰,去除鋼水中 的氣體。由于鋼水發(fā)生了沸騰,使得鋼水與爐渣充分接觸,鋼水中有害元素磷則轉(zhuǎn)移到爐渣 中。在氧化期間可分2-3次對鋼水成分進行檢測。在氧化末期,可對鋼水包進行烘烤。步驟15、扒渣;氧化末期,在成分和溫度符合工藝規(guī)定的情況下,停電,扒凈氧化 期的爐渣,以防止有害元素磷再次進入鋼水中。步驟16、還原;扒凈氧化期的爐渣后,送電并迅速加入造渣材料,通過擴散脫氧和 沉淀脫氧的方式,去除鋼水中氧元素,依據(jù)鐵合金易氧化的程度不同,按次序把鐵合金加入 到鋼水中。在還原過程中,采用惰性氣體攪拌,使鋼水發(fā)生流動,與爐渣充分接觸,鋼水中有 害元素硫則轉(zhuǎn)移到爐渣中。在脫氧、脫硫、調(diào)整鋼水成分的同時,也不斷的提高鋼水的溫度, 為出鋼做好準備。步驟17、出鋼;在鋼水成分合格、鋼水溫度和鋼水包烘烤符合工藝規(guī)定、鋼水脫氧 試驗良好的前提下,可以停電出鋼。步驟18、鋼水精練;在出鋼的過程中,向鋼水包內(nèi)吹入惰性氣體,并保持一定的時 間。待出鋼結束后,向鋼水包內(nèi)喂入脫氧劑。根據(jù)本發(fā)明提供的方法制得的鋼,其包括以下成分(以重量百分比計)碳,
40. 24-0. 32%;硅,0. 20-0. 50%M, 1. 30-1. 70%;磷,< 0. 02%;硫,< 0. 02%;銅,< 0. 30%; 鉻,0. 50-0. 80% ; 11,0. 40-0. 70% ;鉬,0. 25-0. 45% ;鋁,0. 02-0. 08% ;余量為鐵及其他不
可避免的元素。其中,碳的重量百分比優(yōu)選為0.25-0. 29%,更優(yōu)選為0.25-0.28%。錳的重量 百分比優(yōu)選為1.35-1. 60%,更優(yōu)選為1.35-1.55%。磷的重量百分比優(yōu)選為< 0.015%。 硫的重量百分比優(yōu)選為< 0.015%。鋁的重量百分比優(yōu)選為0.02-0. 06%,更優(yōu)選為 0. 02-0. 05%。硅的重量百分比優(yōu)選為0.20-0. 40%,更優(yōu)選為0.21-0. 39%。鉻的重量百分比優(yōu) 選為0. 50-0. 65%,更優(yōu)選為0. 50-0. 60%。鎳的重量百分比優(yōu)選為0. 40-0. 60%,更優(yōu)選為
0.40-0. 55%。鉬的重量百分比優(yōu)選為0. 25-0. 35%,更優(yōu)選為0. 25-0. 30%。鋼的化學成分,基本決定了鋼材料的力學性能。其中,碳、錳是提高材料強度的主 要元素;降低有害元素的P、s含量,適當增加鎳含量,有利于提高材料的韌性;適當增加錳、 鉻、鉬含量可提高材料的淬透性,同時鉬含量增加可更有效抑制材料的回火脆性;控制鋁的 含量,可在后續(xù)的熱處理中細化晶粒。冶煉工藝通過提高鋼水的純凈度,降低氣體及有害元 素的含量,為材料的后續(xù)處理提供良好的基礎。冶煉工藝后的熱處理工藝可以挖掘材料力 學性能的最大潛力。本發(fā)明提供的制備鋼的方法中,使用了新的化學成分的鋼,并且通過在熱處理工 藝增加預備熱處理工序,可以消除鋼的鑄態(tài)組織,細化晶粒,為調(diào)質(zhì)熱處理做好組織準備, 在回火處理中采用介質(zhì)或水冷,消除回火脆性,最終使得鋼的力學性能得到顯著提高。實驗例美國AAR(美國鐵路協(xié)會)M201標準按強度從低到高將鋼劃分為以下幾個等級A 級鋼、B級鋼、B+級鋼、C級鋼、E級鋼。最高等級為E級鋼。為了保證高強度運行車輛的可 靠性和安全性,礦石生產(chǎn)廠商對用作車鉤的材料的力學性能提出了更高的要求,該要求高 于對E級鋼的要求,以下將符合該要求的鋼稱為E+級鋼,E+級鋼的力學性能的要求參見表1。表 1 如表1所示,E+級鋼的力學性能要求高于E級鋼,E+級鋼的屈服強度、抗拉強度比 E級鋼的標準提高10 %,沖擊功比E級鋼的標準提高20 %。采用E級鋼(對比實驗例2-1 2-10),并使用現(xiàn)有的熱處理工藝,最終得到E級 鋼件力學性能分別參見表2。其中,實驗例2-1 2-10中的原料可以為市售的E級鋼,也可以為根據(jù)E級鋼的要求廠家自己生產(chǎn)的E級鋼。表2 其中,現(xiàn)有的得到E級鋼件的熱處理工藝過程為淬火處理溫度為910°C,保溫時 間為2小時,水淬;回火溫度為560°C,保溫時間為3. 5小時,風冷。由表2的數(shù)據(jù)可知,隨著強度(屈服強度和抗拉強度)的提高,E級鋼件沖擊功 (韌性)指標下降并呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),力學性能合格率僅為50%。表3為本發(fā)明提供的方法制得的鋼(實驗例1-1 1-10)的力學性能。表3 其中,實驗例1-1 1-10中鋼的具體成分參見表4。表 4 如表3和表2所示,本發(fā)明提供的鋼的力學性能遠高于現(xiàn)有的E級鋼的力學性能。 又如表3所示,由本發(fā)明提供的制備方法制得的鋼的力學性能明顯高于E+級鋼的標準要求 (尤其是沖擊功),合格率達到100%。利用本發(fā)明的方法可以制得強度高、韌性好的鋼材 料,該鋼材料可以應用在多個方面,例如用作鐵路貨車用車鉤,以適應鐵路貨車“提速、重 載”的需要。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解其依然 可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替 換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精 神和范圍。
權利要求
一種制備鋼的方法,其特征在于,包括冶煉工藝和熱處理工藝;所述熱處理工藝包括預備熱處理和調(diào)質(zhì)熱處理;所述預備熱處理包括正火處理;所述調(diào)質(zhì)熱處理包括淬火處理和回火處理;經(jīng)過所述方法制備的鋼,以重量百分比計包括以下成分碳,0.24-0.32%;硅,0.20-0.50%;錳,1.30-1.70%;磷,≤0.02%;硫,≤0.02%;銅,≤0.30%;鉻,0.50-0.80%;鎳,0.40-0.70%;鉬,0.25-0.45%;鋁,0.02-0.08%;余量為鐵及其他不可避免的元素。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述正火處理包括對經(jīng)過所述冶煉工藝處理后的鋼進行正火處理,正火溫度為900-960°C,保溫時間為 3-5小時,冷卻方式為空冷或風冷。
3.根據(jù)權利要求2所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述正火溫度為920-950°C。
4.根據(jù)權利要求2所述的制備鋼的方法,其特征在于,保溫時間為3.5-4. 5小時。
5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述淬火處理包括對經(jīng)過所述預備熱處理后的鋼進行淬火處理,淬火溫度為900-920°C,保溫時間為2-3 小時,冷卻方式為水淬。
6.根據(jù)權利要求1-4任一所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述回火處理包括 對經(jīng)過所述淬火處理的鋼進行回火處理,回火溫度為520-580°C,保溫時間為3-5小時,冷卻方式為水冷。
7.根據(jù)權利要求6所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述回火溫度為550-570°C。
8.根據(jù)權利要求6所述的制備鋼的方法,其特征在于,所述回火溫度為530-550°C。
9.根據(jù)權利要求1所述的制備鋼的方法,其特征在于,在經(jīng)過所述方法制備的鋼中,所 述碳的重量百分比為0. 25-0. 29%。
10.根據(jù)權利要求1所述的制備鋼的方法,其特征在于,在經(jīng)過所述方法制備的鋼中, 所述錳的重量百分比為1. 35-1. 60%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備鋼的方法,包括冶煉工藝和熱處理工藝;所述熱處理工藝包括預備熱處理和調(diào)質(zhì)熱處理;所述預備熱處理包括正火處理;所述調(diào)質(zhì)熱處理包括淬火處理和回火處理;經(jīng)過所述方法制備的鋼,以重量百分比計包括以下成分碳,0.24-0.32%;硅,0.20-0.50%;錳,1.30-1.70%;磷,≤0.02%;硫,≤0.02%;銅,≤0.30%;鉻,0.50-0.80%;鎳,0.40-0.70%;鉬,0.25-0.45%;鋁,0.02-0.08%;余量為鐵及其他不可避免的元素。本發(fā)明提供的制備鋼的方法,通過對鋼先進行預備熱處理,再進行調(diào)質(zhì)熱處理,使得制得的鋼強度高、韌性好,提高了鋼的力學性能。
文檔編號C21D1/28GK101880837SQ20101020126
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權日2010年6月13日
發(fā)明者劉會龍, 方志平, 李輝, 秦曉鋒, 肖利民, 陳寶欽 申請人:齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1