一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法技术

本发明专利技术公开了一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法，包括以下重量百分比的成分：C：0.45‑0.65％，Mn：0.65‑0.85％，Cr：0.2‑0.4％，V：0.15‑0.25％，Mo：0.45‑0.55％，Re：0.4‑0.5％，Si：0.15‑0.25％，Ni：0.75‑0.95％，Cu：0.01‑0.2％，Ti：0.04‑0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明专利技术提供的低合金钢的硬度和抗拉强度显著提高，耐磨损，比现有低合金钢优势明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。

【技术实现步骤摘要】
一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法
本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法。
技术介绍
合金元素总量小于5％的合金钢叫做低合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的，是在碳钢的基础上，为了改善钢的一种或几种性能，而有意向钢中加入一种或几种合金元素。加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时，称这种钢为合金钢。当合金总量低于5％时称为低合金钢。合金含量在5-10％之间称为中合金钢；大于10％的称为高合金钢。中国钢产量已突破6亿吨，钢材数量不再是主要矛盾，钢材品种结构不合理的矛盾十分突出。当前行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持发展的新起点上，把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多普钢企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中，已意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键。现有的低碳合金钢材料的综合力学性能较好，不易出现绷断的情况，但是硬度一般只有HRC50左右，则在使用一段时间后，低合金钢材料的磨损比较严重，在高强度作业下，一般2-3个月就会因磨损更换零件，而如果使用硬度更高的高含量合金材料，虽然具有较好的耐磨性能，但是综合力学性能较差，较高硬度导致其脆性也较大，使用时极容易绷断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法，以提高低合金钢的硬度和耐磨损性能。本专利技术的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种低合金钢，包括以下重量百分比的成分：C：0.45-0.65％，Mn：0.65-0.85％，Cr：0.2-0.4％，V：0.15-0.25％，Mo：0.45-0.55％，Re：0.4-0.5％，Si：0.15-0.25％，Ni：0.75-0.95％，Cu：0.01-0.2％，Ti：0.04-0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。优选地，所述的低合金钢包括以下重量百分比的成分：C：0.55％，Mn：0.75％，Cr：0.3％，V：0.20％，Mo：0.50％，Re：0.45％，Si：0.20％，Ni：0.85％，Cu：0.1％，Ti：0.06％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1080-1200℃，保温15-25min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在300-450℃等温条件下处理2-4h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火150-200℃，保温0.5-1.5h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅、三氧化二铝、铁格硼或碳化钨；其颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，在120-150℃，保温90-150min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。本专利技术优点：本专利技术提供的低合金钢的硬度显著提高，耐磨损，比现有低合金钢优势明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的实质性内容。实施例1：低合金钢组成包括以下重量百分比的成分：C：0.55％，Mn：0.75％，Cr：0.3％，V：0.20％，Mo：0.50％，Re：0.45％，Si：0.20％，Ni：0.85％，Cu：0.1％，Ti：0.06％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，130℃保温120min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。实施例2：低合金钢组成C：0.45％，Mn：0.65％，Cr：0.2％，V：0.15％，Mo：0.45％，Re：0.4％，Si：0.15％，Ni：0.75％，Cu：0.01％，Ti：0.04％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，130℃保温120min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。实施例3：低合金钢组成C：0.65％，Mn：0.85％，Cr：0.4％，V：0.25％，Mo：0.55％，Re：0.5％，Si：0.25％，Ni：0.95％，Cu：0.2％，Ti：0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低合金钢，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：C：0.45‑0.65％，Mn：0.65‑0.85％，Cr：0.2‑0.4％，V：0.15‑0.25％，Mo：0.45‑0.55％，Re：0.4‑0.5％，Si：0.15‑0.25％，Ni：0.75‑0.95％，Cu：0.01‑0.2％，Ti：0.04‑0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种低合金钢，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：C：0.45-0.65％，Mn：0.65-0.85％，Cr：0.2-0.4％，V：0.15-0.25％，Mo：0.45-0.55％，Re：0.4-0.5％，Si：0.15-0.25％，Ni：0.75-0.95％，Cu：0.01-0.2％，Ti：0.04-0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低合金钢，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：C：0.55％，Mn：0.75％，Cr：0.3％，V：0.20％，Mo：0.50％，Re：0.45％，Si：0.20％，Ni：0.85％，Cu：0.1％，Ti：0.06％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。3.权利要求1或2所述低合金钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)加热至1080-1200℃，保温15...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宸，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32