[发明专利]一种低碳低合金高强度高低温韧性铸钢件的生产方法

说明书

本发明提供了一种低碳低合金高强度高低温韧性铸钢件的生产方法，用于生产化学成份满足：C：0.16wt％～0.24wt％、Si≤0.60wt％、Mn≤1.20wt％、P≤0.04wt％、S≤0.045wt％，性能满足抗拉强度≥780MPa、屈服强度≥630MPa、延伸率≥13％、断面收缩率≥35％、‑40℃条件下冲击韧性均值Akv≥27J的铸钢件，按铸造工艺浇注形成铸钢件，再对铸钢件进行热处理，将铸钢件加热到AC₃+80℃～AC₃+120℃的淬火温度，保温4～8小时后，将铸钢件放入盐水中连续冷却。本发明方法显著缩短了生产周期短、降低了生产成本、提高了生产效率。

技术领域

本发明专利涉及一种低碳低合金高强度高低温韧性铸钢件的生产方法，具体涉及获取高强度、高耐低温冲击韧性的铸钢件时所采用的热处理工艺。

背景技术

对于要求化学成分满足：C：0.16wt％～0.24wt％、Si≤0.60wt％、Mn≤1.20wt％、P≤0.04wt％、S≤0.045wt％，性能要求满足抗拉强度≥780MPa、屈服强度≥630MPa、延伸率≥13％、断面收缩率≥35％、-40℃条件下冲击韧性均值Akv≥27J的铸钢件，通常采用淬火+回火的热处理工艺方法，热处理后铸件的力学性能：所得到的抗拉强度：780MPa～820MPa、屈服强度：640MPa～670MPa、延伸率：17％～19％、断面收缩率：57％～64％、-40℃条件下的冲击韧性Akv均值为20J～40J，强度基本都满足要求，但不是很高，冲击韧性较低或不稳定，冲击偏差值为30％～300％。

在材料力学中，金属材料的强度和韧性是一对相互制约的指标，即强度提高，冲击韧性就会下降，尤其是在工作温度低的条件下，脆性断裂倾向会加大。对于低合金铸钢件来说，获得高的强度的同时追求较高的韧性，通常采用添加合金元素及热处理调质工艺实现，但合金元素的添加及配比，影响机理较为复杂，有些既可以提高强度又可以提高韧性，但有些虽然可以提高强度却降低了韧性，因此，在实际生产中，通过成分调配，来提高强度和低温冲击韧性，需要较高的专业技能，需要做大量的试验验证，增加了冶炼成本。

现有技术中提高铸件强度和低温冲击韧性、降低低温冲击韧性偏差值的热处理方法，主要有，一、采用两次淬火+一次回火工艺，二、采用一次正火+一次淬火+一次回火工艺，淬火介质采用水，其中回火通常为高温回火，这两种热处理方法都增大了生产成本，延长了生产周期。

发明内容

为克服现有技术的技术弊端，本发明提供一种同时提高强度和低温冲击韧性的合金元素配比方案，及生产周期短的热处理工艺，实现低成本、高效率生产背景技术中有成份及性能限定的铸钢件。

本发明技术方案为：一种低碳低合金高强度高低温韧性铸钢件的生产方法，用于生产化学成份满足：C：0.16wt％～0.24wt％、Si≤0.60wt％、Mn≤1.20wt％、P≤0.04wt％、S≤0.045wt％，性能满足抗拉强度≥780MPa、屈服强度≥630MPa、延伸率≥13％、断面收缩率≥35％、-40℃条件下冲击韧性均值Akv≥27J的铸钢件，按铸造工艺浇注形成铸钢件，再对铸钢件进行热处理，将铸钢件加热到AC₃+80℃～AC₃+120℃的淬火温度，保温4～8小时后，将铸钢件放入盐水中连续冷却。