[发明专利]一种铬锰钨钼高合金钢及制造方法

说明书

本发明公开了一种铬锰钨钼高合金钢及其制造方法，所述铬锰钨钼高合金钢按照重量百分比包括如下成分：碳2‑4%、铬24‑28%、硅1‑3%、磷0.01‑0.03%、锰1.0‑1.2%、镍0.2‑0.4%、钨0.2‑0.3%、钼0.1‑0.3%、铝0.1‑0.3%、锡0.05‑0.1%、钛0.05‑0.06%、钒0.1‑0.15%、锑0.0005‑0.0008%，其余为铁和杂质。本发明的铬锰钨钼高合金钢严格要求各元素配比的精准度，使其在运行过程中失圆率及破碎率低；其制备方法工艺简单，浇注采用航天科技的激冷工艺是铸球的晶粒更加细化，组织更加致密，增加耐磨性，有效的降低了电能损耗，达到了节能降耗的效果，经退火后的合金钢，能够消除淬火应力，并使残余奥氏体转变为贝氏体而提高硬度，进而保障合金钢的耐磨性、硬度和韧性。

技术领域

本发明涉及一种合金钢材料，具体是一种铬锰钨钼高合金钢及制造方法。

背景技术

合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢，中合金钢和高合金钢。合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。传统合金钢的生产，主要成分通常采用0.6-0.85%的C，并适当添加Si、Mn元素，且根据直径和表层硬度、心部硬度不同的要求，适量添加Cr、V、Mo等元素。

但是由于单一的铬合金化钢材的淬透性和韧性不足，导致钢材心部抗磨能力差或发生早期裂断；另外，目前市场的高铬钢材采用传统的生产工艺生产，容易出现生产过程中或者使用中开裂的现象，造成这个现象的原因很大程度上和热处理过程有关，就热处理来说，国内现阶段多采用单介质淬火，这在一定程度上影响产品的韧性和耐磨性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铬锰钨钼高合金钢及制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铬锰钨钼高合金钢，按照重量百分比包括如下成分：碳2-4%、铬24-28%、硅1-3%、磷0.01-0.03%、锰1.0-1.2%、镍0.2-0.4%、钨0.2-0.3%、钼0.1-0.3%、铝0.1-0.3%、锡0.05-0.1%、钛0.05-0.06%、钒0.1-0.15%、锑0.0005-0.0008%，其余为铁和杂质。

作为本发明进一步的方案：所述的铬锰钨钼高合金钢，按照重量百分比包括如下成分：碳3%、铬26%、硅2%、磷0.02%、锰1.1%、镍0.3%、钨0.2-0.3%、钼0.2%、铝0.2%、锡0.08%、钛0.055%、钒0.12%、锑0.0006%，其余为铁和杂质。

所述的铬锰钨钼高合金钢的制造方法，包括以下步骤：

（1）将将原材料化验分类，并加工成符合工艺要求的规格分类堆放；

（2）将原材料配料，并加入少量稀土作为辅助材料进行熔炼；熔炼时经1600-1800℃的快速中频感应电炉高温12-18min熔炼于一体，且熔炼过程中对钢水进行脱氧、脱磷、脱硫处理，并用光谱元素分析仪进行炉前和炉后的监控，且在熔炼过后进行清渣和镇定处理；

（3）将步骤（2）所得用铁模激冷成型浇注，成型后进行化验，并将半成品脱模；

（4）将步骤（3）所得合金钢进行扩散球化，先950-1000℃高温淬火18-22h时后再280-320℃低温退火得到铬锰钨钼高合金钢。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤（4）中的扩散球化是指将步骤（3）浇注成型后的合金钢加热至1200℃，并保温2h，然后将温度降到750℃时，保温1.5h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：