[发明专利]一种提高合金钢机械性能的工艺方法

说明书

本发明涉及合金钢熔模铸造的技术领域，具体为一种提高合金钢机械性能的工艺方法，其能够使合金钢满足零件所需要的机械性能，合金钢的化学成分中，C元素含量为0.21%~0.23%，Mn含量为0.65%~0.75、Si含量小于0.4%、Ni含量为0.35%~0.4%、Cr含量为0.4%~0.45%，合金钢铸件的热处理采用调质处理：淬火温度920℃，保温4H，油冷；回火温度610℃，保温3H，空冷。

技术领域

本发明涉及合金钢熔模铸造的技术领域，具体为一种提高合金钢机械性能的工艺方法。

背景技术

北极星(Polaris)专注于设计制造和推广创新高质量、高性能运动车辆，来满足客户野外作业和休闲娱乐的需求，产品包括全地形越野车（All Terrain Vehicle，简称ATV）、雪地摩托车、美式巡航摩托车。新项目的ATV车型尺寸更大，在复杂路况下能承载更高的重量，所以对于底盘零件的机械性能提出了更高的要求，需要零件既要高强度又要高的延伸率，该用户零件图纸要求Rm≥85ksi，RP0.2≥73ksi，A≥22%，按照材料标准ASTM A216中WCB材料热处理做正火，但实际测试结果无法满足零件机械性能的要求，尤其Rm距离客户图纸要求差距很大，直接影响了客户零件的整体质量，以及我们获得客户的订单。

发明内容

为了解决现有WCB材料无法满足零件机械性能要求的问题，本发明提供了一种提高合金钢机械性能的工艺方法，其能够使合金钢满足零件所需要的机械性能。

其技术方案是这样的：一种提高合金钢机械性能的工艺方法，其特征在于，合金钢的化学成分中，C元素含量为0.21%~0.23%，Mn含量为0.65%~0.75、Si含量小于0.4%、Ni含量为0.35%~0.4%、Cr含量为0.4%~0.45%，合金钢铸件的热处理采用调质处理：淬火温度920℃，保温4H，油冷；回火温度610℃，保温3H，空冷。

其进一步特征在于，合金钢铸件的加工步骤如下：

（1）模壳预先在1050℃的焙烧炉内焙烧；

（2）在中频炉内加入纯铁和合金元素，保证金属液成分C：0.21%~0.23%、Mn：0.65%~0.75、Si：＜0.4%、Ni：0.35%~0.4%、Cr：0.4%~0.45%；

（3）金属液温度升高到1680℃后，镇静，经过4~5次打渣处理，保证钢液纯净度，温度调整到1650℃，浇注模壳；

（4）浇注结束30分钟后，清壳，切割，完成铸件及试样制备。

采用本发明后，化学成分内控，C元素内控，既保证了零件的强度又保证了碳当量利于焊接，Si元素适当减低，Mn、Ni、Cr等元素适当提高，延伸率会有所提高，，热处理上大胆推翻了传统WCB材料做正火处理的热处理工艺，采用调质处理，材料的强度得到了极大的提高，同时控制合金元素成分也保证了延伸率。

附图说明

图1为检测结构示意图。

具体实施方式

一种提高合金钢机械性能的工艺方法，其特征在于，合金钢的化学成分中，C元素含量为0.21%~0.23%，Mn含量为0.65%~0.75、Si含量小于0.4%、Ni含量为0.35%~0.4%、Cr含量为0.4%~0.45%，合金钢铸件的热处理采用调质处理：淬火温度920℃，保温4H，油冷；回火温度610℃，保温3H，空冷。

其中，合金钢铸件的加工步骤如下：

（1）模壳预先在1050℃的焙烧炉内焙烧；

（2）在150kg中频炉内加入纯铁和合金元素，保证金属液成分C：0.21%~0.23%、Mn：0.65%~0.75、Si：＜0.4%、Ni：0.35%~0.4%、Cr：0.4%~0.45%；

（3）金属液温度升高到1680℃后，镇静，经过4~5次打渣处理，保证钢液纯净度，温度调整到1650℃，浇注模壳；