[发明专利]一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸钢技术领域，具体是一种高强耐腐蚀低碳钢制备方 法。

背景技术

铸钢是在凝固过程中不经历共晶转变的用于生产铸件的铁基合 金总称，铸造合金的一种。铸钢是以铁、碳为主要元素的合金，碳含 量0-2％。目前为止铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢 三类。

铸造碳钢是碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢，含 碳小于0.2％的为铸造低碳钢，含碳0.2-0.5％的为铸造中碳钢，含 碳大于0.5％的为铸造高碳钢，随着含碳量的增加，铸造碳钢的强 度增大，硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本 较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧钢机机架、 水压机底座等，在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如 摇枕、侧架、车轮和车钩等。虽然目前铸造碳钢技术得到很大发展， 但是，仍有很多问题存在，传统的铸钢生产工艺易导致成品率低， 同时由于铸钢应用环境的多样化，铸钢材料对抗酸碱腐蚀性也要有 一定的要求，目前的铸造低碳钢无法达到实际应用的标准。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高强耐腐蚀低碳 钢制备方法，不仅能大大提高低碳钢的耐腐蚀性能，还具有优异的耐 磨损性能，且塑性高，韧性好。

为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，该高强耐腐蚀低碳钢由以下 化学成分按重量百分比组成：碳0.06-0.28％、硅1.2-1.6％、锰0. 25-1％、铜1.5-1.8％、铬2.1-2.5％、钼2.1-2.2％、镍0.1-0.1 2％、锑0.25-0.37％、铋0.09-0.12％、钛0.3-0.5％、铝0.15-0. 18％、硼0.08-0.15％、钼0.1-0.3％、氮0.10-0.20％、磷≤0.0 4％、硫≤0.05％、余量为铁。

一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，包括以下步骤：

(1)按照上述铸造低碳钢的化学组成及其重量百分比，在高 温电熔炉内冶炼熔化多元合金铸钢，依次进行脱硫、脱氧处理，再 加入精炼剂精炼，检测并调整化学元素成分得到钢水；

(2)当钢水温度达到1600-1750℃时，依次加入钢水质量分数 1.6-1.8％的金属铝、1.2-1.5％的硅铁、0.1-0.3％的硼铁、0.2-0. 5％的钛铁和0.8-1.5％的锰铁，然后将钢水升温至1800-1850℃， 保温2-3小时后出熔炉，并将钢水注入浇包；

(3)将稀土镁硅铁、硅钙钡铝合金和钒铁破碎至粒度为8-10 目，烘干，置于浇包底部，用包内冲入法对钢水进行微合金化处理， 其中稀土镁硅铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％， 硅钙钡铝合金加入量是注入浇包内钢水质量分数的1.0-1.3％，钒 铁加入量是注入浇包内钢水质量分数的0.10-0.15％；

(4)扒渣，当钢水温度降至1350-1400℃，将钢水浇入铸型；

(5)铸件经开箱、清砂后进行热处理，铸件淬火加热温度为 1000-1100℃，保温1-3小时后冷却，然后在500-550℃温度下回火 处理，保温5-8小时后冷却至室温即可。

一种高强耐腐蚀低碳钢制备方法，所述的精炼剂由下列重量份 的原料制成：白云石3-5份、硫酸钠3-5份、氯化铝5-8份、碳酸 钾3-5份、凹凸棒土8-10份、氯化钠3-5份、Na₂TiF₆8-10份、 氟化钠5-8份、石灰2-3份、石英砂4-5份、玉石粉3-4份、蒙脱 石1-2份；其制备方法包括以下步骤：(1)将上述重量份数的各 原料充分混合，加热至熔融状态，再浇注入纯净水中冷却处理，粉 碎成100-200目粉末；(2)将所得粉末加入相当于粉末重量2-3％ 硅烷偶联剂KH-550、1-2％纳米碳粉，混合均匀后，在8-15Mpa下压 制成坯，然后，在900-950℃下煅烧3-4小时，冷却后，再粉碎成 150-250目粉末，即制得所述的精炼剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明处理方法简单， 本发明通过合理设置配比和制备工艺，合理控制铸后热处理温度，大 大提高了低碳钢的耐腐蚀性能，同时形成的低碳钢具有耐磨性好、韧 性好等特点。

具体实施方式