[发明专利]渗碳合金钢及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种渗碳合金钢，其特征在于：该合金钢的组分及其质量百分比为C：0.15%～0.25%，Si：≤0.30%，Mn：0.30%～1.20%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Cr：0.30%～1.20%，Ni：3.05%～3.80%，Mo：0.30%～1.00%，Al：0.01%～0.08%，以及V和Nb中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质；且当上述合金钢包含V时，V的质量百分比为0.05%～0.15%，当上述合金钢包含Nb时，Nb的质量百分比为0.025%～0.10%，并且所述V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.30%。

2.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Al的质量百分比含量为0.02%～0.05%；所述V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.20%。

3.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的C的质量百分比含量为0.15%～0.23%，Si的质量百分比含量为≤0.25%。

4.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Mn的质量百分比含量为0.40%～1.00%，Cr的质量百分比含量为0.40%～1.20%。

5.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Mo的质量百分比含量为0.40%～0.80%。

6.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的杂质元素的情况为：N的质量百分比含量≤0.02%，O的质量百分比含量≤0.002%，H的质量百分比含量≤0.0002%。

7.根据权利要求6所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述N的质量百分比含量≤0.01%。

8.一种上述权利要求1到7任一项所述的渗碳合金钢的制备方法，包括以下步骤：

A. 根据合金钢的组分和含量进行配料,采用现有的冶炼和精炼工艺进行合金熔炼；

B. 浇注钢锭，将钢锭轧制成毛坯；

C. 正火回火处理；

D. 淬火回火处理，所述淬火回火处理是先将毛坯升温至800℃～860℃，保温0.8h～1.5h后，放入快速淬火油中冷却至快速淬火油的使用温度；然后取出毛坯再进行回火处理。

9.根据权利要求8所述的渗碳合金钢的制备方法，其特征在于：所述正火回火处理是将毛坯升温至900℃～960℃，保温0.8h～1.5h后，风冷至室温，再将毛坯升温至630℃～750℃，保温0.8h～1.5h后，风冷至室温；所述淬火回火处理，在回火时将毛坯升温至160℃～220℃，保温2.5h～3.5h后，风冷至室温。

10.根据权利要求8所述的渗碳合金钢的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，所述冶炼和精炼工艺采用电炉冶炼、钢包精炼炉+真空脱气炉的工艺。

11.根据权利要求8所述的渗碳合金钢的制备方法，其特征在于：所述快速淬火油的使用温度为40℃～100℃。

12.一种上述权利要求1所述的渗碳合金钢的应用，其特征在于：用于制造重载齿轮。