[发明专利]一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法

权利要求书

1.一种利用电弧炉制备的低合金高韧耐磨铸钢，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：

C：0.38％～0.45％，Si：1.40％～1.70％，Mn：0.80％～1.10％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cr：1.60％～2.00％，Mo：0.30％～0.40％，RE：0.20％，余量为Fe。

2.一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、利用电弧炉制备的低合金高韧耐磨铸钢包括以下质量百分比的原料：

C：0.38％～0.45％，Si：1.40％～1.70％，Mn：0.80％～1.10％，P≤0.030％，S≤0.030％，Cr：1.60％～2.00％，Mo：0.30％～0.40％，RE：0.20％，余量为Fe；

第二步、采用电弧炉熔炼钢液：将称量好的炉料和按第一步成分要求的钼铁、电极粉加入电弧炉中熔炼钢液，所用炉料为37％～42％的40Cr锻边废钢，20％～23％的冲压废钢料边，2％～2.5％的Z14优质生铁，余量为一般碳素废钢；

第三步、在氧化期，加入铁矿石或吹氧气进行氧化操作，在还原期，扒除全部氧化渣，加入少量石灰和萤石造稀薄渣，稀薄渣形成后，向每吨钢液中加入1～1.5kg的碳化硅进行充分还原；钢液温度达到1710～1740℃，按下限计算加入烘烤至红热状态的高碳铬铁及四分之一的硅铁，并搅拌；高碳铬铁化清，钢液温度达到1730～1750℃时，加入剩余的四分之三硅铁及按下限控制加入的锰铁，并搅拌；钢液温度达到1710～1730℃时即可翻炉出钢；

第四步、熔炼好的钢液全部出炉到柱塞包，加入铝锭终脱氧，加入量为1kg/t钢水，柱塞包内吹氩气镇静一段时间进一步去除夹杂物，然后钢液加入200kg小包，同时在小包中加入称量好的稀土，小包中脱氧铝加入量为45g/包，小包转包到造型工位浇注，浇注温度控制为1560～1600℃；

第五步、热处理方法：浇注的铸件需进行热处理，包括高温退火、一次淬火+回火；高温退火工艺为：铸件加热到960℃，保温7h出炉，在炉中冷却至500℃时出炉空冷；淬火+回火工艺为：铸件加热到920℃，保温4h出炉，在20～90℃油中冷却，然后将铸件加热到260℃保温4h回火；

第六步、制备得到的铸钢经检测，组织为马氏体，有时有少量残余奥氏体，硬度大于50HRC,标准U型夏比缺口冲击韧性值a_k大于20J/cm²。

3.根据权利要求2所述的一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法，其特征在于，所述的电弧炉熔炼钢液是采用酸性电弧炉熔炼钢液。

4.根据权利要求2所述的一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法，其特征在于，所述的第二步中所用炉料为37％的40Cr锻边废钢、20％的冲压废钢料边、2％的Z14生铁，余量为一般碳素废钢。

5.根据权利要求2所述的一种利用电弧炉制备低合金高韧耐磨铸钢的方法，其特征在于，所述的第二步中所用炉料为42％的40Cr锻边废钢、23％的冲压废钢料边、2.5％的Z14生铁，余量为一般碳素废钢，将称量好的炉料和按第一步成分要求的钼铁、电极粉加入电弧炉中熔炼钢液。

6.根据权利要求2所述的一种利用电弧炉制备的低合金高韧耐磨铸钢的方法，其特征在于，所述的第二步中所用炉料为40％的40Cr锻边废钢、22％的冲压废钢料边、2.3％的Z14生铁，余量为一般碳素废钢，将称量好的上述炉料和按第一步成分要求的钼铁、电极粉加入电弧炉中熔炼钢液。