高强韧性铸钢材料的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸钢材料领域，确切地说是高强韧性铸钢材料的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 全球第三大叉车生产商NACC0公司在中国大陆采购高强韧性铸钢HC-49材质的铸 件，并提出以下要求：
[0003] 1、铸钢化学成分的要求：
[0004] 碳（C)彡 0· 26% 磷（P)彡 0· 040% 硫（S)彡 0· 040%
[0005] 碳当量（CE)彡 0· 60%
[0006] 2、机械性能要求：
[0007] 试棒、铸件本体取样的机械性能要求：
[0008] 抗拉强度彡700MPa
[0009] 屈服强度多556MPa
[0010] 伸长率彡14%
[0011] 断面收缩率彡32%
[0012] 布氏硬度HB= 210-269
[0013] 现有铸钢中尚没有能满足以上要求、且经济好的材料，需要申请人进行研制。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的提供一种成本低的高强韧性铸钢材料的热处理工艺。
[0015] 上述目的通过以下方案实现：
[0016] 高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸钢材料中各化学组分的 重量百分比为：碳 0.200-0· 26、锰L05-L50、硅 0.350-0· 60、磷彡 0.040、硫彡 0.040、铬 0· 350-0. 65、钼 0· 001-0. 006、镍 0· 001-0. 025、钒 0· 005-0. 015、铜 0· 008-0. 025,基质为铁； 且碳当量为〇. 5-0. 6% ;所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、 铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有；
[0017] 所述的铸钢混炼达标后浇铸成铸件，所述的铸件的热处理过程为：
[0018](1)、正火，865-875°C下保温1小时左右；
[0019](2)、淬火：升温至675-685°C下保温30分钟左右，继续升温至905-915°C保温2小 时左右；
[0020] (3)回火：570-620°C下保温5小时左右。
[0021] 所述的高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸钢材料中各化学 组分的重量百分比及碳当量如下表中各配方之一：
[0022]
[0024] 所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加入 元素，系所述废钢中含有。
[0025] 所述的高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸件的热处理过程 为：
[0026] (1)、正火，870°C下保温1小时；
[0027] (2)、淬火：升温至680°C下保温30分钟，继续升温至910°C保温2小时；
[0028] (3)回火：600°C下保温5小时。
[0029] 本发明的有益效果为：本发明工艺简单，效果好，材料成本低，制得的铸钢材料机 械性能好，试棒取样与铸件本体取样机械性能满足客户要求。
【具体实施方式】
[0030] 例 1 :
[0031] 高强韧性铸钢材料的热处理工艺，所述的铸钢材料中各化学组分的重量百分比 为：碳 0· 200-0. 26、锰 1. 05-1. 50、硅 0· 350-0. 60、磷彡 0· 040、硫彡 0· 040、铬 0· 350-0. 65、 钼 0· 001-0. 006、镍(λ001-0. 025、钒(λ005-0. 015、铜(λ008-0. 025,基质为铁；且碳当量为 0.5-0. 6% ;所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加 入元素，系所述废钢中含有；
[0032] 所述的铸钢混炼达标后浇铸成铸件，所述的铸件的热处理过程为：
[0033](1)、正火，865_875°C下保温1小时左右；
[0034](2)、淬火：升温至675-685°C下保温30分钟左右，继续升温至905-915°C保温2小 时左右；
[0035] (3)回火：570-620°C下保温5小时左右。
[0036] 通过以上工艺制得的试棒与铸件样品，机械性能如下：
[0037] 试棒取样的机械性能要求
[0038] 抗拉强度彡724Mpa
[0039] 屈服强度彡586Mpa
[0040] 伸长率彡17%
[0041] 断面收缩率彡35%
[0042] 布氏硬度HB= 217- 269
[0043] 铸件本体取样机械性能要求
[0044] 抗拉强度彡724Mpa
[0045] 屈服强度彡586Mpa
[0046] 伸长率彡14%
[0047] 断面收缩率彡25%
[0048] 布氏硬度HB= 217- 269。
[0049] 例 2 :
[0050] 20炉次铸钢材料中的化学成分（％ )
[0051]
[0052] 申请人对热处理工艺方案进行了比较研究：
[0053] 第一种方案：
[0054] 正火：870 ± 5 °C保温1小时
[0055] 二次正火：900±5°C保温2小时 [0056] 第二种方案：
[0057] 正火：870±5°C保温1小时
[0058] 淬火：910 ± 5 °C保温2小时
[0059] 回火：根据淬火后试棒和本体标样的淬火硬度HRC，确定回火温度和保温时间，在 箱式电炉中进行。
[0060] 第三种方案：
[0061] 正火：870±5°C保温1小时
[0062] 淬火：升温至680±5°C保温30分钟，继续升温至910±5°C保温2小时
[0063] 回火：回火：570-620°C下保温5小时左右。
[0064] 三种热处理方案的试验结论：
[0065] 第一种方案：抗拉强度和屈服强度普遍偏低20%左右，但伸长率和断面收缩率高 30%左右，硬度偏低15%左右。不符合客户对机械性能的要求。
[0066] 第二种方案：机械性能全部符合客户的要求，但在铸件本体上实测的硬度值范围 较大，主要原因分析认为在箱式电炉中回火铸件的堆放量较大且热空气不流通致温度场不 均匀。
[0067] 第三种方案：机械性能全部符合客户要求且硬度非常均匀。
[0068] 第三种方案淬火后20炉次HRC实测值（三点平均值）
[0069]
[0070] 第三种方案20炉次试棒及本体机械性能：
[0071] 附铸试棒的机械性能
[0072]
【主权项】
1. 高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸钢材料中各化学组分的 重量百分比为：碳 0.200-0· 26、锰L05-L50、硅 0.350-0· 60、磷彡 0.040、硫彡 0.040、铬 0· 350-0. 65、钼 0· 001-0. 006、镍 0· 001-0. 025、钒 0· 005-0. 015、铜 0· 008-0. 025,基质为铁； 且碳当量为〇. 5-0. 6% ;所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、 铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有； 所述的铸钢混炼达标后浇铸成铸件，所述的铸件的热处理过程为： (1) 、正火，865-875°C下保温1小时左右； (2) 、淬火：升温至675-685°(：下保温30分钟左右，继续升温至905-915°(：保温2小时左 右； (3) 回火：570-620°C下保温5小时左右。2. 根据权利要求1所述的高强韧性铸钢材料的热处理工艺，其特征在于：所述的铸件 的热处理过程为： (1) 、正火，870°C下保温1小时； (2) 、淬火：升温至680°C下保温30分钟，继续升温至910°C保温2小时； (3) 回火：600°C下保温5小时。
【专利摘要】本发明公开了一种高强韧性铸钢材料的热处理工艺，所述的铸钢材料中各化学组分的重量百分比为：碳0.200-0.26、锰1.05-1.50、硅0.350-0.60、磷≤0.040、硫≤0.040、铬0.350-0.65、钼0.001-0.006、镍0.001-0.025、钒0.005-0.015、铜0.008-0.025，基质为铁；且碳当量为0.5-0.6%；所述的铸钢材料由生铁、低碳、低合金废钢混炼得到，其中镍、钼、铜、钒为非加入元素，系所述废钢中含有；本发明工艺简单，效果好，材料成本低，制得的铸钢材料机械性能好。
【IPC分类】C22C38/46, C21D1/18
【公开号】CN105296879
【申请号】CN201510712405
【发明人】黄浩
【申请人】芜湖市鸿坤汽车零部件有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月27日