一种提升机主轴用的新型45MnMo钢及其制备方法，采用电炉熔炼，并经过精炼和真空碳脱氧后，采用真空浇注制成，其中各元素含量的重量百分比为：C含量0.42％～0.48％、Si含量≤0.10％、Mn含量0.92％～1.12％、S含量≤0.005%、P含量≤0.014%、Cr含量≤0.13％、Ni含量≤0.20％、Cu含量≤0.18%、Mo含量0.11％~0.15%、Nb含量0.03％～0.045％，其余为Fe。用于提升机主轴具有较好的性能，杜绝了在钢锭的生产和锻造中产生的裂纹，该材质的主轴内部夹杂物显著减少，满足提升机主轴使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合金钢的制备方法，具体地说是一种提升机主轴用钢及其制备方法。
技术介绍
矿用提升机主轴是主轴装置的主要零部件之一，它承受整个主轴装置自重、外载荷和传递全部扭矩，要求具有足够的抗弯和抗扭强度，能够承受启动、运行和事故时的最大 扭曲和弯曲负荷，对材料的性能尤其是抗冲击性能要求较高。矿用提升机主轴在生产和使用中经常有以下问题 I、一直以来主轴一般为45钢整体锻制，此钢的高温塑性差，在钢的浇注凝固和高温锻造中经常产生裂纹，因此而产生的钢锭废品较多；2、由于夹杂物造成主轴疲劳损坏也是主轴报废的主要原因之一；3、由于冲击性能不合格造成锻件报废较多。由于以上问题，必须使用一种新的主轴材质及特殊的生产方法，以提高主轴的抗冲击能力、铸造性能和锻造性能，降低主轴用锻件内夹杂物量。45MnMo就是基于以上原因，经过反复实践、摸索产生的一种新型提升机主轴用钢。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，保证主轴使用性能的要求，同时减少钢锭因裂纹造成的废品。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种提升机主轴用的新型45MnMo钢，采用电炉熔炼，并经过精炼和真空碳脱氧后，采用真空浇注制成，其化学成分包括Fe、C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo和Cu，在45MnMo钢的冶炼过程中还加入了 Nb，各元素含量的重量百分比为C含量0. 42% 0. 48%、Si含量彡0. 10%、Mn含量0. 92% I. 12%, S含量彡0. 005%、P含量彡0. 014%、Cr含量彡0. 13%, Ni含量彡0. 20%, Cu含量彡0. 18%、Mo 含量 0. 11% 0. 15%、Nb 含量 0. 03% 0. 045%，其余为 Fe。上述提升机主轴用的新型45MnMo钢的制备方法包括如下步骤 (1)、将炼钢用生铁及废钢原料放入电弧炉中，开启电弧炉开始熔炼，电弧炉电极下端形成熔池后，即开始吹氧助熔，造泡沫渣，并放渣脱磷； (2)、当钢水温度达到1670°C 1680°C，并且经过2次的取样分析后，钢水中P含量(0. 005%，C 含量 0. 28% 0. 43%,Cr ( 0. 15%,Ni ^ 0. 2%,Cu ^ 0. 18%时，即可出钢，出钢过程中向钢水中加入钢水重量0. 70%的Mn-Fe，出完钢后按照每吨钢水4Kg — 4. 5Kg的加入量向钢包中加入活性石灰； (3)、将步骤(2)熔炼的钢水送入LF炉，按照每吨钢水5Kg的加入量加入石灰和萤石的混合物，其中石灰和萤石的加入比例为4 5 :1，然后再按照每吨钢水I I. 5Kg的加入量加入碳粉或硅铝铁粉造还原渣； (4)、按4°C/min 7 °C /min的升温速率快速提温，进行合金化，当钢水温度达到1650°C 1670°C后，经过2次的取样分析，并调整合金成分至钢中S含量彡0. 005%，C含量0. 42% 0. 48%，Mn 含量 0. 92% I. 12% ,Mo 含量 0. 11% 0. 15%, Si 含量彡 0. 10%，然后按钢水重量加入0. 045%的Nb，然后出钢； (5)、将步骤(4)炼出的钢在真空度小于等于0.5乇的条件下，采用钢水真空碳脱氧工艺处理16 — 22分钟； (6)、将步骤(5)真空脱氧后的钢水在真空度小于等于0.5乇，钢水温度1570°C 1580°C的条件下浇注成型，即制成提升机主轴用45MnMo钢。本专利技术的有益效果是具有本专利技术成分含量的新型45MnMo钢用于提升机主轴具有较好的性能，正火+回火机械性能达到如下(纵向试样)6 b :53(T720MPa、6 s彡265MPa、6 ^ 15%, ￥彡32%、AKu(常温)彡32J、硬度HB :156 217，其中，通过加入铌元素改善热处理性能，常温抗冲击性能明显提高。杜绝了在钢锭的生产和锻造中产生的裂纹，采用真空碳脱氧及真空浇注明显提高了钢水的纯净度，经超声波探伤，该材质的主轴内部夹杂物显著减少，满足提升机主轴使用要求。具体实施例方式本专利技术为保证主轴使用性能的要求，同时减少钢锭因裂纹造成的废品，在45钢化学成分基础上，对碳、锰、钥的成分提出要求，同时加入铌元素以细化晶粒，改善钢的热处理性能。并对生产工艺进行改进，显著提高了钢材的常温抗冲击性能和纯净度。本专利技术提升机主轴用的新型45MnMo钢采用电炉熔炼，并经过精炼和真空碳脱氧后，采用真空浇注制成，其化学成分包括Fe、C、Si、Mn、S、P、Cr、Ni、Mo、Cu和Nb，各元素含量的重量百分比为C含量0. 42% 0. 48%,Si含量彡0. 10%、Mn含量0. 92% I. 12%,S含量彡0. 005%、P含量彡0. 014%、Cr含量彡0. 13%,Ni含量彡0. 20%,Cu含量彡0. 18%、Mo 含量 0. 11% 0. 15%、Nb 含量 0. 03% 0. 045%，其余为 Fe。其制备方法包括如下步骤 UEBT电弧炉初炼 将炼钢用生铁及废钢原料放入EBT电弧炉中，开启电弧炉开始熔炼，电弧炉电极下端形成熔池后，即开始吹氧助熔，造泡沫渣，并放渣脱磷。当钢水温度达到1670°C 1680°C，并且经过2次的取样分析，钢水中P含量(0. 005%，C 含量 0. 28% 0. 43%、Cr 含量彡 0. 15%, N i 含量彡 0. 2%、Cu 含量彡 0. 18%时，即可出钢，出钢过程中向钢水中加入钢水重量0. 70%的Mn-Fe，出完钢后按照每吨钢水4Kg一4. 5Kg的加入量向钢包中加入活性石灰。2、LF 炉精炼 将经过上述初步熔炼的钢水送入LF炉，按照每吨钢水5Kg的加入量加入石灰和萤石的混合物，其中石灰和萤石的加入比例为4 5 :1，然后再按照每吨钢水I I. 5Kg的加入量加入碳粉或硅铝铁粉造还原渣。按4°C /min VC /min的升温速率快速提温，进行合金化，当钢水温度达到1650°C 1670°C后，经过2 3次的取样分析，并调整合金成分至钢中S含量< 0. 005%, C含量 0.42% 0.48%，Mn 含量 0.92% I. 12% ,Mo 含量 0. 11% "0. 15%，Si 含量彡 0. 10%,然后按钢水重量加入0. 045%的Nb，然后出钢。3、V⑶(钢水真空碳脱氧) 将经过上述精炼的钢水在真空度小于等于0. 5乇的条件下，采用钢水真空碳脱氧工艺处理16 — 22分钟。4、VC (真空浇注) 将真空脱氧后的钢水在真空度小于等于0. 5乇，钢水温度1570°C 1580°C的条件下浇注成型，即制成提升机主轴用45MnMo钢。在上述LF炉精炼步骤中由于加入的 原料中含有P杂质，会导致冶炼过程中P含量增加，但应保证最终产品中P含量小于0. 015%。并且此步骤中加入的Nb在合金化熔炼过程中会有部分损失，导致最终产品的Nb含量小于添加量，但只要保证最终产品Nb的含量大于0.03%即可。另外由于检测精度的限制，每次检测结果都会有误差。只要误差本行业的允许范围内，结果满足要求即可。实施例I 一种提升机主轴用的新型45MnMo钢的制备方法，包括如下步骤 (1)、将炼钢用生铁及废钢原料放入电弧炉中，开启电弧炉开始熔炼，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵琦，崔正阳，杜旋，魏子杰，
申请(专利权)人：中信重工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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