高淬透性高韧性合金钢的制备方法与流程

1.本发明属于合金钢加工技术领域，特别涉及高淬透性高韧性合金钢的制备方法。


背景技术：

2.合金钢的钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢，普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金；根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能；
3.而现有的合金钢在加工时存在不足，传统的合金钢在加工过程中由于热处理后直接进入淬油或者回火处理，使得制备的合金钢在后续使用时容易变形，同时淬油阶段冷却时间过长，给使用带来不便，为此，我们提出高淬透性高韧性合金钢的制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供高淬透性高韧性合金钢的制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
6.高淬透性高韧性合金钢的制备方法，该高淬透性高韧性合金钢由以下按照质量组分制备而成：废钢及钢屑20-24份、碳12-18份、铁15-24份、硅1-5份、锰1.2-2.5份、铬5-15份、镍8-12份、钼3-10份、铝1-8份。
7.优选的，该高淬透性高韧性合金钢的制备方法包括以下步骤：
8.步骤一、熔化处理，首先将废钢及钢屑放入熔炼炉中，而后加入铁、钼后将熔炼炉温度加热至60-80℃，时长为10-15min，而后再次添加碳、铬、锰、镍后将熔炼炉温度升至700-800℃，时长为8-10min，最后将入硅、铝进行搅拌，将熔炼炉温度控制在至500-600℃，待其完全熔炼成钢水，当钢水温度达到1620-1650℃时出炉，得到熔化好的钢水；
9.步骤二、浇筑处理，将得到熔化好的钢水取出后静置8-15min后，当钢水温度达到1450-1560℃时，将钢水倒入在模具内浇注成钢锭,钢锭模温度设置为200-250℃，得到浇筑好的合金钢胚料；
10.步骤三、锻造处理，将得到浇筑好的钢胚料在钢胚料凝固冷却至温度低于80℃时从模具内取出，而后进行锻造加工，钢胚料始锻温度1050-1180℃,终锻温度850-900℃,在锻造过程中需要进行锻打，锻打过程中，温度＞1000℃或温度＜700℃时轻打；温度750-950℃时重打，钢胚料在锻造后置于保温炉或缓冷坑缓慢冷却，而后进行精加工，得到的合金钢；
11.步骤四、热处理，将得到锻造后的钢胚料放入正火炉内进行高温处理，其温度在700-900℃，时长为30-40min，保温100-120min，取出后再进行淬火处理，送入热处理炉中加热到600-800℃，并保温60-100min，当温度为700℃左右取出进行淬油，直至油温或者油冷；得到热处理后的合金钢；
12.步骤五、回火处理，将热处理后的合金钢再次放入回火炉中进行高温回火，温度设
置为500-600℃，时长为120-160min，保温时间为60-120min，再将合金钢冷却至常温，即可完成淬透性高韧性合金钢的制备方法，最终得到淬透性高韧性好的合金钢。
13.优选的，步骤四中淬油是由以下质量组份制备而成：亚麻籽油10-15份、矿物油10-15份、醇类5-8份、高温抗氧剂4-8份、多元聚羧酸10-15份、催冷复剂2-9份、表面活性剂6-12份，其制备方法为将亚麻籽油、矿物油、醇类、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀，而后加热至50℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、以及表面活性剂，搅拌均匀后冷却至室温得到所需淬油。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该高淬透性高韧性合金钢的制备方法，通过熔化处理、浇筑处理、锻造处理、热处理以及高温处理，使得制备的合金钢具有高淬透性和高韧性，同时在锻造时需要将合金钢胚料进行锻打，使得合金钢的密度大，韧性大，而且在高温后使用的的淬油，其具有良好的冷却性能以及热氧化安定性，使得合金钢后续生产的成品具有稳定性，操作简单，便于使用。
具体实施方式
15.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
16.实施例
17.制备时，首先熔化处理，首先将废钢及钢屑放入熔炼炉中，而后加入铁、钼后将熔炼炉温度加热至65℃，时长为12min，而后再次添加碳、铬、锰、镍后将熔炼炉温度升至750℃，时长为8min，最后将入硅、铝进行搅拌，将熔炼炉温度控制在至550℃，待其完全熔炼成钢水，当钢水温度达到1620℃时出炉，得到熔化好的钢水；其次浇筑处理，将得到熔化好的钢水取出后静置8-15min后，当钢水温度达到1450℃时，将钢水倒入在模具内浇注成钢锭,钢锭模温度设置为220℃，得到浇筑好的合金钢胚料；而后锻造处理，将得到浇筑好的钢胚料在钢胚料凝固冷却至温度低于80℃时从模具内取出，而后进行锻造加工，钢胚料始锻温度1050-1180℃,终锻温度850-900℃,在锻造过程中需要进行锻打，锻打过程中，温度＞1000℃或温度＜700℃时轻打；温度750-950℃时重打，钢胚料在锻造后置于保温炉或缓冷坑缓慢冷却，而后进行精加工，得到的合金钢；然后热处理，将得到锻造后的钢胚料放入正火炉内进行高温处理，其温度在720℃，时长为30min，保温100min，取出后再进行淬火处理，送入热处理炉中加热到800℃，并保温85min，当温度为700℃左右取出进行淬油，淬油是由以下质量组份制备而成：亚麻籽油10份、矿物油15份、醇类5份、高温抗氧剂8份、多元聚羧酸10份、催冷复剂7份、表面活性剂11份，其制备方法为将亚麻籽油、矿物油、醇类、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀，而后加热至50℃时保温20min，继续边搅拌边加热至80℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、以及表面活性剂，搅拌均匀后冷却至室温得到所需淬油，直至油温或者油冷；得到热处理后的合金钢；最后回火处理，将热处理后的合金钢再次放入回火炉中进行高温回火，温度设置为500℃，时长为120min，保温时间为65min，再将合金钢冷却至常温，即可完成淬透性高韧性合金钢的制备方法。
18.将上述方法制备的合金钢进行物理性能测试，其抗拉强度785n/mm2，拉伸强度为1524mpa.
19.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术
人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.高淬透性高韧性合金钢的制备方法，其特征在于，该高淬透性高韧性合金钢由以下按照质量组分制备而成：废钢及钢屑20-24份、碳12-18份、铁15-24份、硅1-5份、锰1.2-2.5份、铬5-15份、镍8-12份、钼3-10份、铝1-8份。2.根据权利要求1所述的高淬透性高韧性合金钢的制备方法，其特征在于，该高淬透性高韧性合金钢的制备方法包括以下步骤：步骤一、熔化处理，首先将废钢及钢屑放入熔炼炉中，而后加入铁、钼后将熔炼炉温度加热至60-80℃，时长为10-15min，而后再次添加碳、铬、锰、镍后将熔炼炉温度升至700-800℃，时长为8-10min，最后将入硅、铝进行搅拌，将熔炼炉温度控制在至500-600℃，待其完全熔炼成钢水，当钢水温度达到1620-1650℃时出炉，得到熔化好的钢水；步骤二、浇筑处理，将得到熔化好的钢水取出后静置8-15min后，当钢水温度达到1450-1560℃时，将钢水倒入在模具内浇注成钢锭,钢锭模温度设置为200-250℃，得到浇筑好的合金钢胚料；步骤三、锻造处理，将得到浇筑好的钢胚料在钢胚料凝固冷却至温度低于80℃时从模具内取出，而后进行锻造加工，钢胚料始锻温度1050-1180℃,终锻温度850-900℃,在锻造过程中需要进行锻打，锻打过程中，温度＞1000℃或温度＜700℃时轻打；温度750-950℃时重打，钢胚料在锻造后置于保温炉或缓冷坑缓慢冷却，而后进行精加工，得到的合金钢；步骤四、热处理，将得到锻造后的钢胚料放入正火炉内进行高温处理，其温度在700-900℃，时长为30-40min，保温100-120min，取出后再进行淬火处理，送入热处理炉中加热到600-800℃，并保温60-100min，当温度为700℃左右取出进行淬油，直至油温或者油冷；得到热处理后的合金钢；步骤五、回火处理，将热处理后的合金钢再次放入回火炉中进行高温回火，温度设置为500-600℃，时长为120-160min，保温时间为60-120min，再将合金钢冷却至常温，即可完成淬透性高韧性合金钢的制备方法，最终得到淬透性高韧性好的合金钢。3.根据权利要求2所述的高淬透性高韧性合金钢的制备方法，其特征在于：步骤四中淬油是由以下质量组份制备而成：亚麻籽油10-15份、矿物油10-15份、醇类5-8份、高温抗氧剂4-8份、多元聚羧酸10-15份、催冷复剂2-9份、表面活性剂6-12份，其制备方法为将亚麻籽油、矿物油、醇类、多元聚羧酸、甘油单脂肪酸酯先混合均匀，而后加热至50℃时保温20-30min，继续边搅拌边加热至80-100℃后趁热加入高温抗氧剂、催冷复剂、以及表面活性剂，搅拌均匀后冷却至室温得到所需淬油。

技术总结
本发明公开了高淬透性高韧性合金钢的制备方法，该高淬透性高韧性合金钢由以下按照质量组分制备而成：废钢及钢屑20


技术研发人员：归惠清
受保护的技术使用者：南通聚星铸锻有限公司
技术研发日：2020.06.17
技术公布日：2021/12/16