一種錳鎳合金鋼的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種錳鎳合金鋼，按以下步驟制備獲得：S1：熔煉，將生鐵與廢鐵按1：(1-2)的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫氧后進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄，得到鑄錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：Mn：3.6％-4.2％；Ni：1.8％-2.4％；Mo：2.5％-2.7％；C：0.2％-0.3％；Si：0.08％-0.12％；Cr：1.0％-1.6％；Ti：0.04％-0.06％；W：0.05％-0.1％；Nb：0.32％-0.36％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料為Fe；S2：熱處理，將S1中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以180-190℃/h速率升溫至900-910℃，保溫3-4h；再以120-140℃/h速率降溫至600-620℃，保溫0.5-1h；再以80-90℃/h速率降溫至400-420℃，保溫0.5-1h；再以80-90℃/h速率降溫至300-320℃，保溫1-2h；再以180-190℃/h速率升溫至500-520℃，保溫2-3h，取出空冷，得到錳鎳合金鋼。
【專利說明】一種猛鏡合金鋼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種錳鎳合金鋼。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，世界對資源的消耗日益增加，鋼鐵作為一種重要的基礎(chǔ)資 源，對經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用。目前，由于磨損和腐蝕的原因，每年在各領(lǐng)域有大量的 鋼鐵由于失效而被廢棄，一方面造成了資源的大量浪費，另一方面給使用者帶來巨大的經(jīng) 濟成本。鋼鐵的磨損主要是由于鋼鐵的機械性能不足，為了提高鋼鐵的使用價值，降低使用 成本，需要對鋼鐵的機械性能進行改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種錳鎳合金鋼，其在韌性好的 基礎(chǔ)上，強度高。
[0004] 本發(fā)明提出了一種錳鎳合金鋼，按以下步驟制備獲得：
[0005] Sl :熔煉，將生鐵與廢鐵按I :(1-2)的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫 氧后，依次加入Si、Mn、Mo、Ni、Nb、Cr、Ti、W進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄， 得到鑄錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：Mn :3. 6% -4.2% ;Ni : 1. 8% -2. 4% ；Mo ：2. 5% -2. 7% ；C ：0. 2% -〇. 3% ；Si ：0. 08% -〇. 12% ；Cr ：1. 0% -I. 6% ； Ti :0· 04% -0· 06% ;W :0· 05% -0· 1% ;Nb :0· 32% -0· 36% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余 料為Fe ;
[0006] S2 :熱處理，將SI中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以180-190°C /h速率 升溫至900-9KTC，保溫3-4h ;再以120-140°C /h速率降溫至600-620°C，保溫0. 5-lh ;再以 80-90°C /h 速率降溫至 400-420°C，保溫 0· 5-lh ;再以 80-90°C /h 速率降溫至 300-320°C， 保溫l-2h ;再以180-190°C /h速率升溫至500-520°C，保溫2-3h，取出空冷，得到錳鎳合金 鋼。
[0007] 優(yōu)選地，在步驟Sl中，生鐵與廢鐵按2 :3的比例投入爐中作為鐵基來源。
[0008] 優(yōu)選地，在步驟S2中，由室溫以185°C /h速率升溫至906°C，保溫3. 5h;再以 132°C /h速率降溫至612°C，保溫45min ;再以85°C /h速率降溫至410°C，保溫40min ;再以 86°C /h速率降溫至310°C，保溫I. 5h ;再以185°C /h速率升溫至510°C，保溫2. 5h，取出空 冷。
[0009] 優(yōu)選地，在步驟Sl中，鑄錠的化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0. 22% -0. 28%;Si : 0. 085% -0. 11% ；Cr ：1. 1% -I. 5% ；Mn ：3. 7-4. I ；Ni ：1. 95-2. 35% ；Ti ：0. 045% -〇. 055% ； W :0· 06% -0· 08% ;Nb :0· 32% -0· 35% ;Mo :2. 55% -2. 65% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余 料為Fe。
[0010] 優(yōu)選地，在步驟SI中，鑄錠的化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0. 24% ;Si :0. 09% ; Cr ：1. 2% ；Mn ：3. 9% ；Ni ：2. 2% ；Ti ：0. 05% ；ff ：0. 07% ；Nb ：0. 33% ；Mo ：2. 6% ；S ：〇-〇. 02% ； P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
[0011] 本發(fā)明中，通過對合金鋼的制備工藝進行優(yōu)化，在熔煉過程中合理選擇合金化元 素，并控制了各元素的組合配比，合理設(shè)置了元素投放次序，在熱處理過程中，對熱處理制 度進行了優(yōu)化，使得合金在具有低碳鋼優(yōu)異的韌性和塑性的基礎(chǔ)上，具有高強度的優(yōu)點；在 熔煉過程中，使用部分廢鐵作為鐵基來源，提高了合金的質(zhì)量均勻性并降低了合金的成本， 對熔煉過程的控制可以有效控制合金的夾雜氧化物量和氣孔度，從而保障了合金的性能。

【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實施例只用于說明本發(fā)明， 而不是用于對本發(fā)明進行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明 的保護范圍內(nèi)。
[0013] 實施例1
[0014] 一種錳鎳合金鋼，按以下步驟制備獲得：
[0015] Sl :熔煉，將生鐵與廢鐵按2 :3的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫氧后， 依次加入Si、Mn、Mo、Ni、Nb、Cr、Ti、W進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄，得到鑄 錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：C :0. 24% ;Si :0. 09% ;Cr :1. 2% ; Mn ：3. 9% ；Ni ：2. 2% ；Ti ：0. 05% ；ff ：0. 07% ；Nb ：0. 33% ；Mo ：2. 6% ；S ：0. 02% ；P ：0. 03% ； 余料為Fe ;
[0016] S2 :熱處理，將SI中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以185°C /h速率升溫 至906°C，保溫3. 5h ;再以132°C /h速率降溫至612°C，保溫45min ;再以85°C /h速率降溫 至410°C，保溫40min ;再以86°C /h速率降溫至310°C，保溫I. 5h ;再以185°C /h速率升溫 至510°C，保溫2. 5h，取出空冷，得到錳鎳合金鋼。
[0017] 實施例2
[0018] 一種錳鎳合金鋼，按以下步驟制備獲得：
[0019] Sl :熔煉，將生鐵與廢鐵按1 :1的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫氧后， 依次加入Si、Mn、Mo、Ni、Nb、Cr、Ti、W進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄，得到鑄 錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：C :0. 3% ;Si :0. 08% ;Cr :1. 6% ; Mn :3. 6% ;Ni :2. 4% ;Ti :0· 04% ;W :0· 1% ;Nb :0· 32% ;Mo :2. 7% ;S :0· 02% ;P :0· 03% ; 余料為Fe ;
[0020] S2 :熱處理，將SI中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以190°C /h速率升溫 至900°C，保溫4h ;再以120°C /h速率降溫至620°C，保溫0. 5h ;再以90°C /h速率降溫至 400°C，保溫Ih ;再以80°C /h速率降溫至320°C，保溫Ih ;再以190°C /h速率升溫至500°C， 保溫3h，取出空冷，得到錳鎳合金鋼。
[0021] 實施例3
[0022] -種錳鎳合金鋼，按以下步驟制備獲得：
[0023] Sl :熔煉，將生鐵與廢鐵按1 :2的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫氧后， 依次加入Si、Mn、Mo、Ni、Nb、Cr、Ti、W進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄，得到鑄 錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：C :0. 2% ;Si :0. 12% ;Cr :1. 0% ; Mn ：4. 2% ；Ni ：1. 8% ；Ti ：0. 06% ；ff ：0. 05% ；Nb ：0. 36% ；Mo ：2. 5% ；S ：0. 02% ；P ：0. 03% ； 余料為Fe ;
[0024] S2 :熱處理，將SI中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以180°C /h速率升 溫至910°C，保溫3h ;再以140°C /h速率降溫至600°C，保溫Ih ;再以80°C /h速率降溫 至420°C，保溫0. 5h ;再以90°C /h速率降溫至300°C，保溫2h ;再以180°C /h速率升溫至 520°C，保溫2h，取出空冷，得到錳鎳合金鋼。
[0025] 在實施例1-3中，測試制得的錳鎳合金鋼的各項機械性能，性能數(shù)據(jù)如表1所示。
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種錳鎳合金鋼，其特征在于，按以下步驟制備獲得： 51 :熔煉，將生鐵與廢鐵按1 : (1-2)的比例投入爐中作為鐵基來源，進行脫硫脫氧 后，依次加入Si、Mn、Mo、Ni、Nb、Cr、Ti、W進行合金化，合金化后采用精煉劑精煉、澆鑄， 得到鑄錠，在精煉過程中，將合金化學(xué)元素按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)調(diào)整為：Mn :3. 6 %-4.2% ;Ni : 1. 8% -2. 4% ；Mo ：2. 5% -2. 7% ；C ：0. 2% -〇. 3% ；Si ：0. 08% -〇. 12% ；Cr ：1. 0% -1. 6% ； Ti :0· 04% -0· 06% ;W :0· 05% -0· 1% ;Nb :0· 32% -0· 36% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余 料為Fe ; 52 :熱處理，將SI中獲得的鑄錠放入熱處理爐中，先由室溫以180-190°C /h速率升溫 至900-9KTC，保溫3-4h ;再以120-140°C /h速率降溫至600-620°C，保溫0. 5-lh ;再以 80-90°C /h 速率降溫至 400-420°C，保溫 0· 5-lh ;再以 80-90°C /h 速率降溫至 300-320°C， 保溫l-2h ;再以180-190°C /h速率升溫至500-520°C，保溫2-3h，取出空冷，得到錳鎳合金 鋼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳鎳合金鋼，其特征在于，在步驟S1中，生鐵與廢鐵按2 :3的 比例投入爐中作為鐵基來源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的錳鎳合金鋼，其特征在于，在步驟S2中，由室溫以185°C /h 速率升溫至906°C，保溫3. 5h ;再以132°C /h速率降溫至612°C，保溫45min ;再以85°C /h 速率降溫至410°C，保溫40min ;再以86°C /h速率降溫至310°C，保溫1. 5h ;再以185°C /h 速率升溫至510°C，保溫2. 5h，取出空冷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的錳鎳合金鋼，其特征在于，在步驟S1中，鑄錠的化 學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0· 22% -0· 28% ;Si :0· 085% -0· 11% ;Cr :1. 1% -1. 5% ;Mn : 3. 7-4. 1 ；Ni ：1. 95-2. 35% ；Ti ：0. 045% -〇. 055% ；ff ：0. 06% -〇. 08% ；Nb ：0. 32% -〇. 35% ； Mo :2. 55% -2. 65% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-43任一項所述的錳鎳合金鋼，其特征在于，在步驟SI中，鑄錠的 化學(xué)元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：C :0· 24% ;Si :0· 09% ;Cr :L 2% ;Mn :3. 9% ;Ni :2. 2% ;Ti : 0· 05% ;W :0· 07% ;Nb :0· 33% ;Mo :2. 6% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料為 Fe。
【文檔編號】C21D1/00GK104294177SQ201410523183
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】鄭洪
申請人:合肥恒泰鋼結(jié)構(gòu)有限公司