[发明专利]高强韧性铸钢材料的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸钢材料领域，确切地说是高强韧性铸钢材料的热处理工艺。

背景技术

全球第三大叉车生产商NACCO公司在中国大陆采购高强韧性铸钢HC-49材质的铸件，并提出以下要求：

1、铸钢化学成分的要求：

碳(C)≤0.26％磷(P)≤0.040％硫(S)≤0.040％

碳当量(CE)≤0.60％

2、机械性能要求：

试棒、铸件本体取样的机械性能要求：

抗拉强度≥700MPa

屈服强度≥556MPa

伸长率≥14％

断面收缩率≥32％

布氏硬度HB＝210—269

现有铸钢中尚没有能满足以上要求、且经济好的材料，需要申请人进行研制。

发明内容

本发明的目的提供一种成本低的高强韧性铸钢材料的热处理工艺。

上述目的通过以下方案实现：

高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸钢材料中各化学组分的重量百分比为：碳0.200-0.26、锰1.05-1.50、硅0.350-0.60、磷≤0.040、硫≤0.040、铬0.350-0.65、钼0.001-0.006、镍0.001-0.025、钒0.005-0.015、铜0.008-0.025，基质为铁；且碳当量为0.5-0.6％；所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有；

所述的铸钢混炼达标后浇铸成铸件，所述的铸件的热处理过程为：

(1)、正火，865-875℃下保温1小时左右；

(2)、淬火：升温至675-685℃下保温30分钟左右，继续升温至905-915℃保温2小时左右；

(3)回火：570-620℃下保温5小时左右。

所述的高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸钢材料中各化学组分的重量百分比及碳当量如下表中各配方之一：

所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有。

所述的高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸件的热处理过程为：

(1)、正火，870℃下保温1小时；

(2)、淬火：升温至680℃下保温30分钟，继续升温至910℃保温2小时；

(3)回火：600℃下保温5小时。

本发明的有益效果为：本发明工艺简单，效果好，材料成本低，制得的铸钢材料机械性能好，试棒取样与铸件本体取样机械性能满足客户要求。

具体实施方式

例1：

高强韧性铸钢材料的热处理工艺，所述的铸钢材料中各化学组分的重量百分比为：碳0.200-0.26、锰1.05-1.50、硅0.350-0.60、磷≤0.040、硫≤0.040、铬0.350-0.65、钼0.001-0.006、镍0.001-0.025、钒0.005-0.015、铜0.008-0.025，基质为铁；且碳当量为0.5-0.6％；所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有；

所述的铸钢混炼达标后浇铸成铸件，所述的铸件的热处理过程为：

(1)、正火，865-875℃下保温1小时左右；

(2)、淬火：升温至675-685℃下保温30分钟左右，继续升温至905-915℃保温2小时左右；

(3)回火：570-620℃下保温5小时左右。

通过以上工艺制得的试棒与铸件样品，机械性能如下：

试棒取样的机械性能要求

抗拉强度≥724Mpa

屈服强度≥586Mpa

伸长率≥17％

断面收缩率≥35％

布氏硬度HB＝217—269

铸件本体取样机械性能要求

抗拉强度≥724Mpa

屈服强度≥586Mpa

伸长率≥14％

断面收缩率≥25％

布氏硬度HB＝217—269。

例2：

20炉次铸钢材料中的化学成分(％)

申请人对热处理工艺方案进行了比较研究：