1.一種高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1、熔煉:將廢鋼、生鐵、海綿鐵、錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、硼鐵、釩鐵、硅鈣合金、鈦錠、鋁錠、鋯錠和鈮錠加入到高頻感應熔煉爐中,并升溫至1500-1560℃,保溫至熔化完全后加入熔煉添加劑,所述熔煉添加劑按重量份包括:硼酸鈉30-40份、氟硅酸鈉10-15份、碳酸鈉5-10份、氯化鈉10-15份、碳酸稀土5-10份、氧化鋰1-5份和二氧化鈦0.5-2份,同時向所述高頻感應爐內(nèi)通入氬氣和氦氣的混合惰性氣體,通氣20-35min后靜置,扒渣,得到基質(zhì)合金液;
S2、檢測:檢測基質(zhì)合金液的組分含量,各元素按重量百分比包括:C:1.9-2.6%,Si:0.2-0.4%,Mn:1.2-1.6%,Cr:0.8-1.3%,Mo:0.4-0.8%,Ca:0.2-0.4%,B:0.03-0.06%,V:0.02-0.04%,Ti:0.03-0.08%,Al:0.02-0.05%,Zr:0.01-0.04%,Nb:0.003-0.08%,S:0.02-0.05%,P≤0.03%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì);
S3、球化和孕育:將相當于基質(zhì)合金液重量1-1.5%的球化劑置于澆包底部,同時加入相當于基質(zhì)合金液重量的0.5-1%的孕育劑,并將其覆蓋在球化劑上面,用包內(nèi)沖入法對基質(zhì)合金液進行球化和孕育處理,處理溫度為1400-1450℃;
S4、澆鑄:將經(jīng)S3處理后的基質(zhì)合金液升溫至1470-1490℃后澆注到模腔中,澆鑄過程中采用隨流瞬時孕育方式,瞬時孕育劑的加入量為基質(zhì)合金液重量的0.1-0.3%,待合金液完全凝固后開模,冷卻至室溫,得到鑄鋼坯件;
S5、熱處理:將鑄鋼坯件加入加熱爐內(nèi),向加熱爐內(nèi)通入氬氣使電爐中氧含量<5%,以25-30℃/min的升溫速率升溫至960-1000℃,保溫30-40min,以15-20℃/min的升溫速率升溫至1050-1150℃,保溫5-15min,以5-10℃/min的升溫速率升溫至1200-1300℃,保溫5-15min,取出后加入280-360℃的鹽浴中,保溫25-35min,取出后加熱至450-550℃,保溫25-35min,空冷至室溫,得到所述高強耐磨低合金鑄鋼。
2.根據(jù)權利要求1所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S1中,所述碳酸稀土選自碳酸鑭、碳酸鈰、碳酸鐠、碳酸釹中的一種或者幾種的組合。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S1中,所述熔煉添加劑的用量為熔煉原料總重量的0.5-1%。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S1中,所述混合惰性氣體的通氣流量為5-8L/min。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S2中,所述V和Nb的重量百分比含量符合:0.028≤V+Nb≤0.042。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S3中,所述球化劑由65-75wt%的A型球化劑和25-35wt%的B型球化劑組成,A型球化劑的組分按重量百分比包括:Mg:3.5-4.5%,Si:35-40%,Ca:0.5-1%,Ba:2-3%,其余為Fe,B型球化劑的組分按重量百分比包括:Mg:6-8%,Si:45-50%,Re:1-1.5%,其余為Fe。
7.根據(jù)權利要求1-6任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S3中,所述孕育劑的組分按重量百分比包括:Si:78-82%,Ca:1.2-1.6%,Ba:8-12%,Al<0.1%,其余為Fe。
8.根據(jù)權利要求1-7任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S4中,所述瞬時孕育劑的組分按重量百分比包括:Si:60-65%,Ca:0.3-0.5%,Bi:0.5-1.5%,Al<0.1%,其余為Fe。
9.根據(jù)權利要求1-8任一項所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,S5中,將鑄鋼坯件加入加熱爐內(nèi),向加熱爐內(nèi)通入氬氣使電爐中氧含量<4%,以27-28℃/min的升溫速率升溫至970-990℃,保溫32-38min,以17-18℃/min的升溫速率升溫至1080-1120℃,保溫8-12min,以7-8℃/min的升溫速率升溫至1230-1270℃,保溫7-12min,取出后加入300-340℃的鹽浴中,保溫28-32min,取出后加熱至480-520℃,保溫28-32min,空冷至室溫,得到所述高強耐磨低合金鑄鋼。
10.根據(jù)權利要求9所述的高強耐磨低合金鑄鋼的制備方法,其特征在于,所述鹽浴按質(zhì)量百分比包括:硝酸鉀50-54%、硝酸鈉40-44%和氯化鈣4-8%。