[发明专利]一种汽车用钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁制备方法，特别涉及一种汽车用钢的制备方法。

背景技术

汽车用钢种类繁多，汽车工业的发展，对钢铁材料提出了更高的要求，但是在钢铁中增加其他改善性能的组分很容易在钢铁冲压焊接过程中产生裂纹，影响产品质量，此外汽车用钢还存在冶炼周期长、出钢过程铝被氧化成Al₂O₃颗粒夹杂，影响钢的均一性。

发明内容

发明目的：本发明提供一种汽车用钢的制备方法，增加汽车用钢的韧性。

技术方案：本发明所述一种汽车用钢制备方法，包括以下步骤：(1)电炉加热到1100-1200℃时，将100-120份Fe铁粉加入电炉，供氧脱碳，保温；(2)继续加热，到1400-1500℃时，按重量份计，将下列组分2-6份C、0.1-0.5份Mn、0.1-1份Pb、0.5-0.8份Si、10-13份Al、1.5-3份Cr、0.05-0.1份S、0.1-0.2份W、0.05-0.3份V加入到电炉中，保温，得到合金液；(3)将合金液转移至精炼炉中，进行脱氧、脱磷、排渣处理，降温至1000-1100℃，加入0.01-0.02份石墨烯，保温，浇铸，得成品。

进一步地，步骤(1)所述保温时间为20-40min。

进一步地，步骤(2)所述保温时间为25-30min。

进一步地，步骤(3)所述保温时间为10-15min。

进一步地，步骤(3)所述脱氧为使得氧气含量小于600ppm。

进一步地，步骤(3)所述脱磷为使得磷含量低于0.005％。

进一步地，按重量份计，本发明制备的汽车用钢制备过程中各组分用量为：110-120份Fe、3-4份C、0.2-0.4份Mn、0.3-0.8份Pb、0.6-0.8份Si、11-12份Al、1.5-2份Cr、0.06-0.08份S、0.12-0.18份W、0.1-0.2份V和0.012-0.018份石墨烯。

进一步地，按重量份计，本发明制备的汽车用钢制备过程中各组分用量为：110份Fe，2.8份C、0.3份Mn、0.5份Pb、0.7份Si、11.6份Al、1.6份Cr、0.07份S、0.15份W、0.15份V和0.015份石墨烯。

Mn在钢中的作用为提高钢的淬透性，起固溶强化作用，增加钢的强度和硬度，但是Mn含量过高，则会增加钢的过热敏感性。

Pb作用为降低疲劳强度。但是Pb的含量需要进行严格控制，含量过高则会降低钢的冲击韧性，且降低钢的塑性，在一定范围内，可以很好的增加钢的耐疲劳性，且不会造成钢塑性的降低。

Si在本发明中主要是作为脱氧剂，并且可以减少晶体的各向异性倾向，增加钢的强度、耐热性和耐磨性，在普通钢铁中，硅的含量通常为0.4％以上，硅的含量不合适则会破坏钢的连续性，且会形成与钢无法相容的颗粒，增加钢材料的磨损。

Al在本发明中作为脱氧剂、脱气剂和致密剂，与氧生成Al₂O₃，与N形成AlN，生成的AlN是细小弥散的分布于钢铁中，提高钢的综合性能，但是Al含量过高，形成的Al₂O₃则无法很好的与钢融合，减少钢的均一性，影响钢的耐磨性，经过反复筛选，本发明制备过程中加入重量份为10-13份Al，可以形成粒径小，分布均一的弥散颗粒，解决了Al被氧化形成颗粒夹杂的情形。

Cr在本发明中增加了钢的淬透性，提高钢的强度、硬度和韧性，提高钢的综合性能，与本发明的C形成化合物，可以很好的增加钢的耐磨性、抗氧化性、耐蚀性。

W增加了钢的回火稳定性、热强性和耐磨性，提高钢在高温时的抗蠕变能力，但是W的含量过高，容易与组分中的C、Fe等其他成分形成含量过高的化合物，影响钢的耐磨性。

V在本发明中主要提高钢的耐磨性和耐高温性能，同时还具有提高钢强度的效果。V与组分中的C形成的化合物对提高钢的硬度和耐磨性效果明显，同时该化合物可以与钢很好的融合，不会因为颗粒弥散造成的钢的不均匀。

石墨烯的加入钢铁中可以很好的增加钢铁的硬度，广泛用于汽车防碰撞外壳，但是石墨烯的特性很难与钢铁很好的结合，本发明在炼钢过程中，加入了少量的硫，且当温度在1000-1100℃时，石墨烯可以很好的与钢铁材料结合。但是S通常作为有害成分存在，S含量过高，增加钢的塑性，但是会破坏钢的连续性，容易产生热裂等不良影响，故S的含量需严格控制。

有益效果：本发明制备钢铁均一，具有良好的韧性、硬度和抗冲击性能。

具体实施方式