一种高韧高强抗低温低合金钢的材质及制备方法与流程

技术特征：
1.一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：包括以下重量百分比组成的化学元素：碳0.16-0.45％，硅0.15-0.25％，锰0.35-0.75％，磷＜0.03％，硫＜0.02％，铬0.005-0.3％，镍1.5-2.5％，钼0.013-0.04％，钒0.005-0.03％，钛0.003-0.006％，硼0.0007-0.003％，铜0.039-0.07％，铝0.066-0.16％，镁0.001-0.003％，氮0.003-0.007％，铈0.131-0.45％，钡0.002-0.005％，钴0.005-0.03％，锆0.001-0.005％，铌0.01-0.05％，钽0.001-0.005％，钨0.005-0.05％。2.根据权利要求1所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：包括以下重量百分比组成的化学元素：碳0.45％，硅0.25％，锰0.35％，磷＜0.03％，硫＜0.02％，铬0.3％，镍1.5％，钼0.04％，钒0.03％，钛0.006％，硼0.003％，铜0.07％，铝0.16％，镁0.003％，氮0.007％，铈0.45％，钡0.002％，钴0.03％，锆0.005％，铌0.05％，钽0.005％，钨0.05％。3.根据权利要求1所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：包括以下重量百分比组成的化学元素：碳0.16％，硅0.15％，锰0.75％，磷＜0.03％，硫＜0.02％，铬0.005％，镍2.5％，钼0.013％，钒0.005％，钛0.003％，硼0.0007％，铜0.039％，铝0.066％，镁0.001％，氮0.003％，铈0.131％，钡0.005％，钴0.001％，锆0.001％，铌0.01％，钽0.001％，钨0.005％。4.一种高韧高强抗低温低合金钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据低合金钢的工艺目标值换算所需向铁水中添加的合金量，先将铁水进行脱硫脱磷预处理，然后将含硼、钴、钛、氮的铁合金加入铁水中熔化，铁水温度加热至700-800℃时，加入含磷、铜、镁、铈、硅的铁合金熔化，铁水温度加热至1300-1400℃时，加入含锰、铬、镍、钼、钒、铝、钡、锆、铌、钽、钨的合金，熔化后取样分析，加入石墨调整碳的重量百分比含量接近工艺目标值，加入相应元素的铁合金调整硅、锰、铬、镍、钼、钒、钛、硼、铜、铝、镁、氮、钡、钴、锆、铌、钽、钨、磷、硫的重量百分比含量接近工艺目标值；(2)将步骤(1)调整后的铁水冲入铁水包，然后加入铈合金使铈的重量百分比含量接近工艺目标值；(3)将步骤(2)的铁水包运送到连铸浇注成钢坯，钢坯经热处理得到高韧高强抗低温低合金钢；所述低合金钢的工艺目标值为：碳0.16-0.45％，硅0.15-0.25％，锰0.35-0.75％，磷＜0.03％，硫＜0.02％，铬0.005-0.3％，镍1.5-2.5％，钼0.013-0.04％，钒0.005-0.03％，钛0.003-0.006％，硼0.0007-0.003％，铜0.039-0.07％，铝0.066-0.16％，镁0.001-0.003％，氮0.003-0.007％，铈0.131-0.45％，钡0.002-0.005％，钴0.005-0.03％，锆0.001-0.005％，铌0.01-0.05％，钽0.001-0.005％，钨0.005-0.05％,余量为铁。5.根据权利要求4所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的制备方法，其特征在于：所述脱硫脱磷预处理的方法是先向铁水中加入脱氧剂使铁水脱硅，当铁水中[si]＜0.1％，向铁水中喷吹苏打粉脱硫脱磷。6.根据权利要求4所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：所述热处理方法包括退火、球化淬火和回火处理。7.根据权利要求6所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：所述退火是将钢坯在保护气体内加热至890℃后保温1小时，然后缓冷至700℃，然后空冷。
8.根据权利要求6所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：所述球化淬火是指将退火后的钢坯加热至900℃，然后水冷。9.根据权利要求6所述的一种高韧高强抗低温低合金钢的材质，其特征在于：所述回火是指将球化淬火后的钢坯加热至350℃保温3小时，然后风冷。

技术总结
本发明公开了一种高韧高强抗低温低合金钢的材质及制备方法，它以较少的合金元素加入量获得了一种使晶格变形的、晶粒细化的多相合金铁素体的结构钢，从而既有合金相强度，又有铁素体韧性，并且该铸件通过热处理后获得的针状或粒状马氏体韧性相，提高了铸件的韧性。本发明提供的高韧高强抗低温低合金钢，常温下V型缺口冲击韧性akv＝80-100J/cm2，低温下(-40℃)V型缺口冲击韧性akv＞40J/cm2，抗拉强度σb达到1000MPa，屈服强度σs达到800MPa，伸长率大于10％，改善了现有低合金钢铸件的力学性能和抗低温性能，扩大了铸件的适应性。扩大了铸件的适应性。扩大了铸件的适应性。


技术研发人员：陈章华 陈瑾昱 程精涛 席红梅 杨敏惠
受保护的技术使用者：乐山市泰钢鑫科机械制造有限公司
技术研发日：2022.08.10
技术公布日：2022/11/18