一种高强度高韧性的合金钢材料及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高强度高韧性的合金钢材料及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：废钢2.4-2.6%、碳0.028-0.045%、硅0.02-0.05%、锰0.01-0.012%、钯0.07-0.08%、银0.01-0.015%、钽0.008-0.009%、铬0.30-0.32%、钴0.02-0.025%、钨0.033-0.035%、硫0.02-0.35%、磷≤0.005%、余量为铁；本发明先将低含量合金元素制成合金块，再熔化与其他合金元素制成合金钢材料，增强合金钢的内部原子结构，使得本发明的合金钢材料具有抗冲击力强，不易断裂，韧性高等优点，本发明的合金钢材料可锻可铸，从而大大提高了合金钢的使用寿命，降低了生产成本。
【专利说明】一种高强度高韧性的合金钢材料及其制造方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种高强度高韧性的合金钢材料 的制造方法。
[0003]
【背景技术】
[0004] 合金钢已有一百多年的历史了，适用于各行各业当中，目前，市场上常用的材料一 般有两种：一种是高锰钢，另一种是普通合金钢，高锰钢韧性好但强度低，普通合金钢硬度 高、耐磨性好但韧性差。
[0005]
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高强度高韧性的合金钢材料的制造方法。
[0007] 本发明采用如下技术方案： 高强度高韧性的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：废 钢 2. 4-2. 6%、碳 0· 028-0. 045%、硅 0· 02-0. 05%、锰 0· 01-0. 012%、钯 0· 07-0. 08%、银 0·01-0. 015%、钽 0·008-0. 009%、铬 0·30-0. 32%、钴 0·02-0. 025%、钨 0·033-0. 035%、硫 0· 02-0. 35%、磷<0· 005%、余量为铁。
[0008] 高强度高韧性的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤： (1) 配料：以合金钢总质量百分比计，按以下化学成分配料，钯0.07-0. 08%、银 0· 01-0. 015%、钽 0· 008-0. 009%、铬 0· 30-0. 32%、钴 0· 02-0. 025%、钨 0· 033-0. 035% ;放入熔 炼炉熔炼，出炉温度为1130°C -1320°C ;然后浇注成合金块； (2) 将废钢与废铁按1 :10-12比例投入真空感应炉中熔化作为铁基质来源；进行 脱硫、脱氧；然后加入步骤（1)的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百 分比加入碳粉、硅粉、锰粉，保温20-30分钟，再向真空感应炉加入剩余其他合金元素，在 1340-15801：精炼45-551^11，保温20-301^11后取样，分析成分后，调整成分，熔化10-201^11， 铸造成型，出钢温度为1420-1580°C ; (3) 淬火：将步骤（2)所得铸件打磨加工进行细处理，将铸件进行正火和等温淬火处 理，所述等温淬火处理，采用300±20°C盐浴等温淬火处理。
[0009] 本发明的有益效果： 本发明先将低含量合金兀素制成合金块，再烙化与其他合金兀素制成合金钢材料，增 强合金钢的内部原子结构，使得本发明的合金钢材料具有抗冲击力强，不易断裂，韧性高等 优点，本发明的合金钢材料可锻可铸，从而大大提高了合金钢的使用寿命，降低了生产成 本。
[0010]
【具体实施方式】 toon] 实施例1 :高强度高韧性的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比 为：废钢 2. 5%、碳 0· 035%、硅 0· 04%、锰 0· 011%、钯 0· 075%、银 0· 012%、钽 0· 008%、铬 0· 31%、 钴 0. 022%、钨 0. 034%、硫 0. 03%、磷彡 0. 005%、余量为铁。
[0012] 高强度高韧性的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤： (1) 配料：以合金钢总质量百分比计，按以下化学成分配料，钯0. 075%、银0. 012%、钽 0.008%、铬0.31%、钴0.022%、钨0.034% ;放入熔炼炉熔炼，出炉温度为1250°C ;然后浇注 成合金块； (2) 将废钢与废铁按1 :11比例投入真空感应炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、 脱氧；然后加入步骤（1)的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加 入碳粉、硅粉、锰粉，保温25分钟，再向真空感应炉加入剩余其他合金元素，在1550°C精 炼50min，保温25min后取样，分析成分后，调整成分，熔化15min，铸造成型，出钢温度为 1500。。； (3) 淬火：将步骤（2)所得铸件打磨加工进行细处理，将铸件进行正火和等温淬火处 理，所述等温淬火处理，采用300±20°C盐浴等温淬火处理。
[0013] 本发明制造的的铸钢试验数据：抗拉强度Ob彡1045MPa;屈服强度σ 0.2彡 1035MPa ;室温冲击韧性 a ku(42°C )彡 64J/cm2 ;低温冲击韧性 σ ku(-40°C )彡 33J/cm2 ; 硬度 45-50HRC。
【权利要求】
1. 一种高强度高韧性的合金钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百 分比为：废钢 2. 4-2. 6%、碳 0· 028-0. 045%、硅 0· 02-0. 05%、锰 0· 01-0. 012%、钯 0· 07-0. 08%、 银 0· 01-0. 015%、钽 0· 008-0. 009%、铬 0· 30-0. 32%、钴 0· 02-0. 025%、钨 0· 033-0. 035%、硫 0· 02-0. 35%、磷<0· 005%、余量为铁。
2. -种如权利要求1所述的高强度高韧性的合金钢材料的制造方法，其特征在于包括 以下步骤： (1) 配料：以合金钢总质量百分比计，按以下化学成分配料，钯0.07-0. 08%、银 0· 01-0. 015%、钽 0· 008-0. 009%、铬 0· 30-0. 32%、钴 0· 02-0. 025%、钨 0· 033-0. 035% ;放入熔 炼炉熔炼，出炉温度为1130°C-1320°C ;然后浇注成合金块； (2) 将废钢与废铁按1 :10-12比例投入真空感应炉中熔化作为铁基质来源；进行 脱硫、脱氧；然后加入步骤（1)的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百 分比加入碳粉、硅粉、锰粉，保温20-30分钟，再向真空感应炉加入剩余其他合金元素，在 1340-1580°C精炼45-55min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10-20min， 铸造成型，出钢温度为1420-1580°C ; (3) 淬火：将步骤（2)所得铸件打磨加工进行细处理，将铸件进行正火和等温淬火处 理，所述等温淬火处理，采用300±20°C盐浴等温淬火处理。
【文档编号】C22C38/30GK104195471SQ201410363824
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】徐泽军 申请人:锐展(铜陵)科技有限公司