技术领域本发明涉及合金铸钢砂技术领域，具体涉及一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法。
背景技术：
目前国内外使用的铸钢砂产品，主要分为两类：高碳铸钢砂和低碳铸钢砂。在使用过程中目前主要存在以下问题：一方面是满足GB/T18838.3-2008高碳铸钢砂、SFSA20-66铸钢磨料、SAEJ827-1996铸钢丸、SAEJ1993-1996高碳铸钢砂、YB/T5149-1993铸钢丸、YB/T5150-1993铸钢砂、ISO11124-3-1993高碳铸钢丸和砂、JISG5903-1975铸钢丸和砂、DIN8201-2-1985铸钢丸和砂。标准的高碳铸钢砂，主要成分为C：0.8-1.20wt.％，碳含量高，属于过共析钢成分，雾化凝固成丸后，铸态组织中存在着严重的成分偏析现象，冷却到室温后形成高碳片状马氏体组织，高碳铸钢丸易产生大量的裂纹，虽经再次加热淬火及回火后，其成分偏析也不易消除，且表面裂纹继续扩展，脆性仍较大，在表面抛喷丸清理与强化过程中易破碎，损耗量大。
技术实现要素：
本发明旨在提供了一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法。本发明提供如下技术方案：一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：碳0.25-0.42％、硅0.45-1.20％、钒0.15-0.22％、钛0.65-1.12％、锰1.0-1.8％、硫≤0.06％、磷≤0.04％、余量为铁。一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量配比的原材料，在高温电熔炉内熔炼成钢水；(2)将步骤(1)得到的钢水倒入中间包中，加入0.30-0.45％钢水质量的的铝进行脱氧处理；(3)采用水冲击雾化法将步骤(2)脱氧后的钢水利用水冲击使其形成小液滴，液滴在其表面张力和重力的作用下形成球形，落入冷却水池中，凝固成半成品低碳合金铸钢丸；(4)从冷却水池中将半成品低碳合金铸钢丸捞出，烘干；(5)将烘干的半成品低碳合金铸钢丸在900℃-1020℃下加热，保温20-35分钟后，在水中冷却，进行淬火处理，制得半成品淬火低碳合金铸钢丸；将粒度≥2.0mm的烘干的半成品低碳合金铸钢丸或半成品淬火低碳合金铸钢丸，进行破碎，分别制成半成品低碳合金铸钢砂、半成品淬火低碳合金铸钢砂，将半成品低碳合金铸钢砂或半成品淬火低碳合金铸钢砂在350-500℃下，保温40-60分钟，进行回火处理，制得低碳合金铸钢砂。所述步骤(4)中的烘干为控制含水量小于0.2wt％。所述步骤(5)中的淬火处理的冷却介质为45℃以下的流动水。所述步骤(5)中低碳合金铸钢砂粒度为0.12-1.14mm。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制得的低碳合金铸钢砂，可改善韧性，提高耐冲击性和耐磨损性，比现有高碳铸钢砂产品使用寿命延长了15-40％，比现有高碳铸钢砂产品的硬度提高HRC10-15，比现有高碳铸钢砂产品清理速度提高了10-30％。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：碳0.25％、硅0.45％、钒0.15％、钛0.65％、锰1.0％、硫≤0.06％、磷≤0.04％、余量为铁。一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量配比的原材料，在高温电熔炉内熔炼成钢水；(2)将步骤(1)得到的钢水倒入中间包中，加入0.30-0.45％钢水质量的的铝进行脱氧处理；(3)采用水冲击雾化法将步骤(2)脱氧后的钢水利用水冲击使其形成小液滴，液滴在其表面张力和重力的作用下形成球形，落入冷却水池中，凝固成半成品低碳合金铸钢丸；(4)从冷却水池中将半成品低碳合金铸钢丸捞出，烘干；(5)将烘干的半成品低碳合金铸钢丸在900℃-1020℃下加热，保温20-35分钟后，在水中冷却，进行淬火处理，制得半成品淬火低碳合金铸钢丸；将粒度≥2.0mm的烘干的半成品低碳合金铸钢丸或半成品淬火低碳合金铸钢丸，进行破碎，分别制成半成品低碳合金铸钢砂、半成品淬火低碳合金铸钢砂，将半成品低碳合金铸钢砂或半成品淬火低碳合金铸钢砂在350-500℃下，保温40-60分钟，进行回火处理，制得低碳合金铸钢砂。所述步骤(4)中的烘干为控制含水量小于0.2wt％。所述步骤(5)中的淬火处理的冷却介质为45℃以下的流动水。所述步骤(5)中低碳合金铸钢砂粒度为0.12-1.14mm。实施例2一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：碳0.42％、硅1.20％、钒0.22％、钛1.12％、锰1.8％、硫≤0.06％、磷≤0.04％、余量为铁。一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量配比的原材料，在高温电熔炉内熔炼成钢水；(2)将步骤(1)得到的钢水倒入中间包中，加入0.30-0.45％钢水质量的的铝进行脱氧处理；(3)采用水冲击雾化法将步骤(2)脱氧后的钢水利用水冲击使其形成小液滴，液滴在其表面张力和重力的作用下形成球形，落入冷却水池中，凝固成半成品低碳合金铸钢丸；(4)从冷却水池中将半成品低碳合金铸钢丸捞出，烘干；(5)将烘干的半成品低碳合金铸钢丸在900℃-1020℃下加热，保温20-35分钟后，在水中冷却，进行淬火处理，制得半成品淬火低碳合金铸钢丸；将粒度≥2.0mm的烘干的半成品低碳合金铸钢丸或半成品淬火低碳合金铸钢丸，进行破碎，分别制成半成品低碳合金铸钢砂、半成品淬火低碳合金铸钢砂，将半成品低碳合金铸钢砂或半成品淬火低碳合金铸钢砂在350-500℃下，保温40-60分钟，进行回火处理，制得低碳合金铸钢砂。所述步骤(4)中的烘干为控制含水量小于0.2wt％。所述步骤(5)中的淬火处理的冷却介质为45℃以下的流动水。所述步骤(5)中低碳合金铸钢砂粒度为0.12-1.14mm。实施例3一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：碳0.38％、硅0.82％、钒0.19％、钛0.76％、锰1.5％、硫≤0.06％、磷≤0.04％、余量为铁。一种低碳合金铸钢用砂及其制备方法，包括以下步骤：(1)称取上述重量配比的原材料，在高温电熔炉内熔炼成钢水；(2)将步骤(1)得到的钢水倒入中间包中，加入0.30-0.45％钢水质量的的铝进行脱氧处理；(3)采用水冲击雾化法将步骤(2)脱氧后的钢水利用水冲击使其形成小液滴，液滴在其表面张力和重力的作用下形成球形，落入冷却水池中，凝固成半成品低碳合金铸钢丸；(4)从冷却水池中将半成品低碳合金铸钢丸捞出，烘干；(5)将烘干的半成品低碳合金铸钢丸在900℃-1020℃下加热，保温20-35分钟后，在水中冷却，进行淬火处理，制得半成品淬火低碳合金铸钢丸；将粒度≥2.0mm的烘干的半成品低碳合金铸钢丸或半成品淬火低碳合金铸钢丸，进行破碎，分别制成半成品低碳合金铸钢砂、半成品淬火低碳合金铸钢砂，将半成品低碳合金铸钢砂或半成品淬火低碳合金铸钢砂在350-500℃下，保温40-60分钟，进行回火处理，制得低碳合金铸钢砂。所述步骤(4)中的烘干为控制含水量小于0.2wt％。所述步骤(5)中的淬火处理的冷却介质为45℃以下的流动水。所述步骤(5)中低碳合金铸钢砂粒度为0.12-1.14mm。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于所述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是所述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。