【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低合金锰硅钢及其热处理方法，特别涉及一种无钼铬低合金锰硅钢及其热处理方法，属于电力金具制造。
技术介绍
1、电力金具是连接导线与绝缘子的关键组成部分，其性能直接影响电网的正常安全运行。电力金具材料主要有铸铁、铝合金和钢等。其中铸铁金具价格低廉，生产工艺简便，但是铸铁的韧性较差，在复杂工况下容易发生冲击断裂；而铝合金电力金具尽管抗氧化性好，但是其强度较低，为满足使用要求，必须增大截面尺寸，从而显著增大了制造成本。crmo合金钢具有优良的综合性能，是新一代连接金具备选材料之一。crmo合金钢具有很高的静力强度、冲击韧性和较高的疲劳极限，同时具有良好的淬透性和锻造加工成形性。特别是经过一定的热处理，可以有效地提高材料的机械性能。
2、为了提高电力金具材料性能，中国专利技术专利cn108359904a公开了了一种改善极寒条件下锻态电力金具低温脆性的热处理方法，金具成分包括：碳0.32%～0.45%，硅0.17%～0.37%，锰0.40%～0.80%，磷不大于0.025%，硫不大于0.025%，铬0.80%～1.20%，钼0.15%～0.25%，镍、铜总量不大于0.030%，余量为fe和不可避免杂质；方法包括：s1、正火；s2、将处理后合金钢件升温至500±10℃，保温30分钟，然后继续升温至850±10℃，保温90分钟，水淬转油淬；s3、处理后合金钢件升温至550±10℃，保温120分钟回火，出炉油冷；s4、将处理后合金钢件升温至500±10℃，保温30分钟，然后继续升温至800±10℃，保温90分钟，水淬
3、中国专利技术专利cn1727509a还公开了一种电力金具用奥氏体无磁钢及其制备方法，该无磁钢按重量百分比含有锰20～26%，铬2%～10%，铝1%～4%，碳0.18%～0.24%，稀土元素0.1%～0.2%，硫≤0.04%，磷≤0.04%，其余量为铁。
4、上述专利技术专利中crmo合金钢中含有价格昂贵且我国资源贫乏的钼、铬元素，生产成本高，都存在电力金具制造成本高，不宜作为电力金具材料，推广应用困难的不足。
5、在此背景下，科技工作者通过改变轧钢工艺和钛、铌微合金化，实现钢材性能的提升。中国专利技术专利cn109023053a公开了一种具有良好翻边性能的600mpa级多相钢，其组分及wt%为：c：0.060～0.100%，si：0.060～0.400%，mn：1.20～2.00%，p：0.020%以下，s：0.010%以下，als：0.015～0.070%，cr：0.15～0.35%，ti：0.010～0.035%，nb：0.010～0.035%，n：0.006%以下；生产工艺：按照成分设定常规冶炼后铸坯；进行热轧工艺；进行冷轧工艺；自然冷却至室温，待用。本屈服强度达到360～440mpa，抗拉强度600～700mpa，伸长率19%以上，扩孔率45%以上；其微观组织为珠光体、贝氏体、铁素体和少量马氏体及残余奥氏体组织，从而保证了在有较高强度的同时，还具有较好的成形性能、翻边性能和碰撞吸能性能。
6、中国专利技术专利cn101880823a还公开了一种热轧铌微合金化多相钢及其制备方法，涉及制备高强高塑热轧低合金钢，制备的步骤为：将低硅al-si-mn-nb钢加热到1250～1350℃范围内的奥氏体化温度并保温以使铌完成固溶在奥氏体中，随后以5℃/s～20℃/s的速度ｃ１冷却到1250～1100℃范围内，以0.1～10s-1的应变速率实施1～4道次变形，道次应变量控制在10%～50%，然后以5℃/s～50℃/s的冷却速度c2冷却到a3至ar3范围内，在此温度范围内以0.5s-1～30s-1的应变速率实施1～4道次变形，控制各道次间隔时间和形变量，生成体积分数为30～60%的铁素体后，立刻以10～50℃/s的速度冷却到贝氏体相变区400～500℃范围内进行等温处理。该专利技术制备的热轧铌微合金化多相钢的屈服强度高于500mpa，抗拉强度高于800mpa，延伸率高于30%。
7、但是，铌元素价格昂贵，而钛元素易氧化，加入钢中极易生成低密度的tio2夹杂物，残留在钢中，降低钢的强度和韧性，导致钢的性能剧烈波动。
技术实现思路
1、本专利技术为了降低电力金具用钢材料制造成本，目的在于提供一种无钼铬低合金锰硅钢及其热处理方法，该无钼铬低合金锰硅钢成本低，并且具有优异的综合力学性能。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种无钼铬低合金锰硅钢，按质量百分数计，包括78-80%的汽车钢、17-19%的废钢、1.3-1.4%的硅铁和1.6-1.7%的电炉锰铁。
4、本专利技术进一步的改进在于，汽车钢按质量百分数计，包括0.08-0.21%c，0.15-0.30%si，1.29-1.58%mn，p≤0.030%，s≤0.025%，al≥0.015%，0.16-0.29%zn，余量为fe和不可避免杂质。
5、本专利技术进一步的改进在于，废钢按质量百分数计包括0.14-0.22%c，0.30-0.65%mn，si≤0.30%，s≤0.050%，p≤0.045%，余量为fe和不可避免杂质。
6、本专利技术进一步的改进在于，硅铁按质量百分数计包括74.82-75.77%si，al≤0.5%，ca≤1.0%，mn≤0.4%，p≤0.035%，s≤0.02%， c≤0.1%，余量为fe和不可避免杂质。
7、本专利技术进一步的改进在于，电炉锰铁按质量百分数计包括89.86-90.61%mn，c≤0.10%，si≤1.0%，p≤0.05%，s≤0.02%，余量为fe和不可避免杂质。
8、本专利技术进一步的改进在于，无钼铬低合金锰硅钢的抗拉强度大于750mpa，屈服强度小于505mpa，屈强比小于0.8，延伸率大于25%。
9、一种无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，包括以下步骤：
10、将废钢熔化后升温至1605-1628℃，随后加入预热的汽车钢，汽车钢熔化后，加入预热的硅铁和电炉锰铁，硅铁和电炉锰铁熔化后，得到钢水；
11、将钢水升温至1663-1679℃，然后将多元合金线喂入钢水内，再经扒渣、静置，降温后铸成钢坯；
12、将钢坯热轧成钢板；
13、将钢板进行奥氏体化热处理，再经水冷淬火后进行临界淬火处理。
14、本专利技术进一步的改进在于，汽车钢预热的温度为550-600℃，时间为90-120分钟。
15、本专利技术进一步的改进在于，硅铁和电炉锰铁预热的温度为880-960℃，时间为60-80分钟。
16、本专利技术进一步的改进在于，多元合金线按质量百分数计，包括31.47-32.73%al，7.84-8.07%ba，3.15-3.76%mg，5.12-5.79%ce，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，按质量百分数计，包括78-80%的汽车钢、17-19%的废钢、1.3-1.4%的硅铁和1.6-1.7%的电炉锰铁。
2.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，汽车钢按质量百分数计，包括0.08-0.21%C，0.15-0.30%Si，1.29-1.58%Mn，P≤0.030%，S≤0.025%，Al≥0.015%，0.16-0.29%Zn，余量为Fe和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，废钢按质量百分数计包括0.14-0.22%C，0.30-0.65%Mn，Si≤0.30%，S≤0.050%，P≤0.045%，余量为Fe和不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，硅铁按质量百分数计包括74.82-75.77%Si，Al≤0.5%，Ca≤1.0%，Mn≤0.4%，P≤0.035%，S≤0.02%， C≤0.1%，余量为Fe和不可避免杂质。
5.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，电炉锰铁按质量百分数计
6.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，无钼铬低合金锰硅钢的抗拉强度大于750MPa，屈服强度小于505MPa，屈强比小于0.8，延伸率大于25%。
7.一种如权利要求1-5任意一项所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，汽车钢预热的温度为550-600℃，时间为90-120分钟。
9.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，硅铁和电炉锰铁预热的温度为880-960℃，时间为60-80分钟。
10.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，多元合金线按质量百分数计，包括31.47-32.73%Al，7.84-8.07%Ba，3.15-3.76%Mg，5.12-5.79%Ce，6.22-6.84%Ca，6.38-6.81%K，15.80-17.17%Si，S <0.035%，P <0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质。
11.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，多元合金线加入量为钢水质量的0.6~0.7%。
12.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，降温后的温度为1527-1542℃。
13.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，钢坯的厚度为60-70mm。
14.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，热轧的温度为1120-1150℃，时间为120-150分钟。
15.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，奥氏体化热处理的温度为900℃，时间为60-90 min。
16.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，临界淬火处理的条件为：在720℃下保温40-60 min后水冷至室温，然后在680℃下保温100-120 min。
...【技术特征摘要】
1.一种无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，按质量百分数计，包括78-80%的汽车钢、17-19%的废钢、1.3-1.4%的硅铁和1.6-1.7%的电炉锰铁。
2.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，汽车钢按质量百分数计，包括0.08-0.21%c，0.15-0.30%si，1.29-1.58%mn，p≤0.030%，s≤0.025%，al≥0.015%，0.16-0.29%zn，余量为fe和不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，废钢按质量百分数计包括0.14-0.22%c，0.30-0.65%mn，si≤0.30%，s≤0.050%，p≤0.045%，余量为fe和不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，硅铁按质量百分数计包括74.82-75.77%si，al≤0.5%，ca≤1.0%，mn≤0.4%，p≤0.035%，s≤0.02%， c≤0.1%，余量为fe和不可避免杂质。
5.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，电炉锰铁按质量百分数计包括89.86-90.61%mn，c≤0.10%，si≤1.0%，p≤0.05%，s≤0.02%，余量为fe和不可避免杂质。
6.根据权利要求1所述的无钼铬低合金锰硅钢，其特征在于，无钼铬低合金锰硅钢的抗拉强度大于750mpa，屈服强度小于505mpa，屈强比小于0.8，延伸率大于25%。
7.一种如权利要求1-5任意一项所述的无钼铬低合金锰硅钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的无钼铬低合金锰硅钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾建，刘敬华，王秀龙，刘胜春，司佳钧，牛海军，王欣欣，何成，
申请(专利权)人：国网电力工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。