高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鑄鋼材料領(lǐng)域，確切地說是高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 全球第三大叉車生產(chǎn)商N(yùn)ACC0公司在中國大陸采購高強(qiáng)韌性鑄鋼HC-49材質(zhì)的鑄 件，并提出以下要求：
[0003] 1、鑄鋼化學(xué)成分的要求：
[0004] 碳（C)彡 0· 26% 磷（P)彡 0· 040% 硫（S)彡 0· 040%
[0005] 碳當(dāng)量（CE)彡 0· 60%
[0006] 2、機(jī)械性能要求：
[0007] 試棒、鑄件本體取樣的機(jī)械性能要求：
[0008] 抗拉強(qiáng)度彡700MPa
[0009] 屈服強(qiáng)度多556MPa
[0010] 伸長率彡14%
[0011] 斷面收縮率彡32%
[0012] 布氏硬度HB= 210-269
[0013] 現(xiàn)有鑄鋼中尚沒有能滿足以上要求、且經(jīng)濟(jì)好的材料，需要申請人進(jìn)行研制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的提供一種成本低的高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝。
[0015] 上述目的通過以下方案實現(xiàn)：
[0016] 高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，其特征在于：所述的鑄鋼材料中各化學(xué)組分的 重量百分比為：碳 0.200-0· 26、錳L05-L50、硅 0.350-0· 60、磷彡 0.040、硫彡 0.040、鉻 0· 350-0. 65、鉬 0· 001-0. 006、鎳 0· 001-0. 025、釩 0· 005-0. 015、銅 0· 008-0. 025,基質(zhì)為鐵； 且碳當(dāng)量為〇. 5-0. 6% ;所述的鑄鋼材料由生鐵、低碳、低合金廢鋼混煉得到，其中鎳、鉬、 銅、釩為非加入元素，系所述廢鋼中含有；
[0017] 所述的鑄鋼混煉達(dá)標(biāo)后澆鑄成鑄件，所述的鑄件的熱處理過程為：
[0018](1)、正火，865-875°C下保溫1小時左右；
[0019](2)、淬火：升溫至675-685°C下保溫30分鐘左右，繼續(xù)升溫至905-915°C保溫2小 時左右；
[0020] (3)回火：570-620°C下保溫5小時左右。
[0021] 所述的高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，其特征在于：所述的鑄鋼材料中各化學(xué) 組分的重量百分比及碳當(dāng)量如下表中各配方之一：
[0022]

[0024] 所述的鑄鋼材料由生鐵、低碳、低合金廢鋼混煉得到，其中鎳、鉬、銅、釩為非加入 元素，系所述廢鋼中含有。
[0025] 所述的高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，其特征在于：所述的鑄件的熱處理過程 為：
[0026] (1)、正火，870°C下保溫1小時；
[0027] (2)、淬火：升溫至680°C下保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至910°C保溫2小時；
[0028] (3)回火：600°C下保溫5小時。
[0029] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明工藝簡單，效果好，材料成本低，制得的鑄鋼材料機(jī) 械性能好，試棒取樣與鑄件本體取樣機(jī)械性能滿足客戶要求。
【具體實施方式】
[0030] 例 1 :
[0031] 高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，所述的鑄鋼材料中各化學(xué)組分的重量百分比 為：碳 0· 200-0. 26、錳 1. 05-1. 50、硅 0· 350-0. 60、磷彡 0· 040、硫彡 0· 040、鉻 0· 350-0. 65、 鉬 0· 001-0. 006、鎳(λ001-0. 025、釩(λ005-0. 015、銅(λ008-0. 025,基質(zhì)為鐵；且碳當(dāng)量為 0.5-0. 6% ;所述的鑄鋼材料由生鐵、低碳、低合金廢鋼混煉得到，其中鎳、鉬、銅、釩為非加 入元素，系所述廢鋼中含有；
[0032] 所述的鑄鋼混煉達(dá)標(biāo)后澆鑄成鑄件，所述的鑄件的熱處理過程為：
[0033](1)、正火，865_875°C下保溫1小時左右；
[0034](2)、淬火：升溫至675-685°C下保溫30分鐘左右，繼續(xù)升溫至905-915°C保溫2小 時左右；
[0035] (3)回火：570-620°C下保溫5小時左右。
[0036] 通過以上工藝制得的試棒與鑄件樣品，機(jī)械性能如下：
[0037] 試棒取樣的機(jī)械性能要求
[0038] 抗拉強(qiáng)度彡724Mpa
[0039] 屈服強(qiáng)度彡586Mpa
[0040] 伸長率彡17%
[0041] 斷面收縮率彡35%
[0042] 布氏硬度HB= 217- 269
[0043] 鑄件本體取樣機(jī)械性能要求
[0044] 抗拉強(qiáng)度彡724Mpa
[0045] 屈服強(qiáng)度彡586Mpa
[0046] 伸長率彡14%
[0047] 斷面收縮率彡25%
[0048] 布氏硬度HB= 217- 269。
[0049] 例 2 :
[0050] 20爐次鑄鋼材料中的化學(xué)成分（％ )
[0051]
[0052] 申請人對熱處理工藝方案進(jìn)行了比較研究：
[0053] 第一種方案：
[0054] 正火：870 ± 5 °C保溫1小時
[0055] 二次正火：900±5°C保溫2小時 [0056] 第二種方案：
[0057] 正火：870±5°C保溫1小時
[0058] 淬火：910 ± 5 °C保溫2小時
[0059] 回火：根據(jù)淬火后試棒和本體標(biāo)樣的淬火硬度HRC，確定回火溫度和保溫時間，在 箱式電爐中進(jìn)行。
[0060] 第三種方案：
[0061] 正火：870±5°C保溫1小時
[0062] 淬火：升溫至680±5°C保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至910±5°C保溫2小時
[0063] 回火：回火：570-620°C下保溫5小時左右。
[0064] 三種熱處理方案的試驗結(jié)論：
[0065] 第一種方案：抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度普遍偏低20%左右，但伸長率和斷面收縮率高 30%左右，硬度偏低15%左右。不符合客戶對機(jī)械性能的要求。
[0066] 第二種方案：機(jī)械性能全部符合客戶的要求，但在鑄件本體上實測的硬度值范圍 較大，主要原因分析認(rèn)為在箱式電爐中回火鑄件的堆放量較大且熱空氣不流通致溫度場不 均勻。
[0067] 第三種方案：機(jī)械性能全部符合客戶要求且硬度非常均勻。
[0068] 第三種方案淬火后20爐次HRC實測值（三點平均值）
[0069]
[0070] 第三種方案20爐次試棒及本體機(jī)械性能：
[0071] 附鑄試棒的機(jī)械性能
[0072]

【主權(quán)項】
1. 高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，其特征在于：所述的鑄鋼材料中各化學(xué)組分的 重量百分比為：碳 0.200-0· 26、錳L05-L50、硅 0.350-0· 60、磷彡 0.040、硫彡 0.040、鉻 0· 350-0. 65、鉬 0· 001-0. 006、鎳 0· 001-0. 025、釩 0· 005-0. 015、銅 0· 008-0. 025,基質(zhì)為鐵； 且碳當(dāng)量為〇. 5-0. 6% ;所述的鑄鋼材料由生鐵、低碳、低合金廢鋼混煉得到，其中鎳、鉬、 銅、釩為非加入元素，系所述廢鋼中含有； 所述的鑄鋼混煉達(dá)標(biāo)后澆鑄成鑄件，所述的鑄件的熱處理過程為： (1) 、正火，865-875°C下保溫1小時左右； (2) 、淬火：升溫至675-685°(：下保溫30分鐘左右，繼續(xù)升溫至905-915°(：保溫2小時左 右； (3) 回火：570-620°C下保溫5小時左右。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，其特征在于：所述的鑄件 的熱處理過程為： (1) 、正火，870°C下保溫1小時； (2) 、淬火：升溫至680°C下保溫30分鐘，繼續(xù)升溫至910°C保溫2小時； (3) 回火：600°C下保溫5小時。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)韌性鑄鋼材料的熱處理工藝，所述的鑄鋼材料中各化學(xué)組分的重量百分比為：碳0.200-0.26、錳1.05-1.50、硅0.350-0.60、磷≤0.040、硫≤0.040、鉻0.350-0.65、鉬0.001-0.006、鎳0.001-0.025、釩0.005-0.015、銅0.008-0.025，基質(zhì)為鐵；且碳當(dāng)量為0.5-0.6%；所述的鑄鋼材料由生鐵、低碳、低合金廢鋼混煉得到，其中鎳、鉬、銅、釩為非加入元素，系所述廢鋼中含有；本發(fā)明工藝簡單，效果好，材料成本低，制得的鑄鋼材料機(jī)械性能好。
【IPC分類】C22C38/46, C21D1/18
【公開號】CN105296879
【申請?zhí)枴緾N201510712405
【發(fā)明人】黃浩
【申請人】蕪湖市鴻坤汽車零部件有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年10月27日