本发明属于冶金领域，具体涉及一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法。
背景技术：
：合金元素总量小于5％的合金钢叫做低合金钢。低合金钢是相对于碳钢而言的，是在碳钢的基础上，为了改善钢的一种或几种性能，而有意向钢中加入一种或几种合金元素。加入的合金量超过碳钢正常生产方法所具有的一般含量时，称这种钢为合金钢。当合金总量低于5％时称为低合金钢。合金含量在5-10％之间称为中合金钢；大于10％的称为高合金钢。中国钢产量已突破6亿吨，钢材数量不再是主要矛盾，钢材品种结构不合理的矛盾十分突出。当前行业的主要任务是努力提高产品的市场竞争力，站在可持发展的新起点上，把大力开发低合金钢列入发展战略的重要内容。许多普钢企业在钢材品种结构调整和编制科技发展规划中，已意识到低合金钢生产是提高产品技术含量和附加值的关键。现有的低碳合金钢材料的综合力学性能较好，不易出现绷断的情况，但是硬度一般只有HRC50左右，则在使用一段时间后，低合金钢材料的磨损比较严重，在高强度作业下，一般2-3个月就会因磨损更换零件，而如果使用硬度更高的高含量合金材料，虽然具有较好的耐磨性能，但是综合力学性能较差，较高硬度导致其脆性也较大，使用时极容易绷断。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种低合金钢及其热处理方法与浇筑方法，以提高低合金钢的硬度和耐磨损性能。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种低合金钢，包括以下重量百分比的成分：C：0.45-0.65％，Mn：0.65-0.85％，Cr：0.2-0.4％，V：0.15-0.25％，Mo：0.45-0.55％，Re：0.4-0.5％，Si：0.15-0.25％，Ni：0.75-0.95％，Cu：0.01-0.2％，Ti：0.04-0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。优选地，所述的低合金钢包括以下重量百分比的成分：C：0.55％，Mn：0.75％，Cr：0.3％，V：0.20％，Mo：0.50％，Re：0.45％，Si：0.20％，Ni：0.85％，Cu：0.1％，Ti：0.06％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1080-1200℃，保温15-25min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在300-450℃等温条件下处理2-4h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火150-200℃，保温0.5-1.5h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅、三氧化二铝、铁格硼或碳化钨；其颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，在120-150℃，保温90-150min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。本发明优点：本发明提供的低合金钢的硬度显著提高，耐磨损，比现有低合金钢优势明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容。实施例1：低合金钢组成包括以下重量百分比的成分：C：0.55％，Mn：0.75％，Cr：0.3％，V：0.20％，Mo：0.50％，Re：0.45％，Si：0.20％，Ni：0.85％，Cu：0.1％，Ti：0.06％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，130℃保温120min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。实施例2：低合金钢组成C：0.45％，Mn：0.65％，Cr：0.2％，V：0.15％，Mo：0.45％，Re：0.4％，Si：0.15％，Ni：0.75％，Cu：0.01％，Ti：0.04％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，130℃保温120min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。实施例3：低合金钢组成C：0.65％，Mn：0.85％，Cr：0.4％，V：0.25％，Mo：0.55％，Re：0.5％，Si：0.25％，Ni：0.95％，Cu：0.2％，Ti：0.08％，Al≦0.03，N≦0.01，P≦0.03，S≦0.025，余量为Fe及不可避免的杂质。低合金钢热处理方法，包括步骤：(1)加热至1150℃，保温20min，使材料完全转化为奥氏体，且碳化物溶入奥氏体中；(2)在380℃等温条件下处理3h，碳化物均匀析出，奥氏体转化为下贝氏体；(3)然后低温回火180℃，保温1h，空冷。所述低合金钢的浇筑方法，包括以下步骤：(1)制造模具：用泡沫材料制造模具，模样的齿形与齿形零件一致；(2)涂料和干燥：在模具表面涂挂胶粘剂，喷砂并烘干；所述喷砂为碳化硅，也可以用三氧化二铝、铁格硼或碳化钨，颗粒的大小为2-500μm；所述胶粘剂为聚丙烯酰胺；(3)造型：将干燥的模具置于砂箱中，放置浇道，往砂箱中填砂进行造型，并在模样上设置冒口；(4)将熔融的金属液体倒入砂箱中，使其浇铸成铸件后，备用；(5)将上述铸造好的铸件加工后进行等温淬火，然后进行高频淬火；(6)将加热后的铸件油淬，空气冷却至室温，然后进行低温回火处理，130℃保温120min；(7)将回火处理后的铸件，置于空气中冷却至室温。效果实施例：分别按照实施例1-3的组成和方法制备1.6cm厚的低合金钢板，测试其密度、硬度和抗拉强度，并与市售低合金钢进行比较，结果见下表：密度(g/cm3)硬度抗拉强度(N/mm2)实施例16.9875HRC794实施例26.8272HRC758实施例36.8773HRC773市售低合金钢6.8151HRC638上述结果表明，本发明提供的低合金钢的硬度和抗拉强度显著提高，耐磨损，比现有低合金钢优势明显，具有突出的实质性特点和显著的进步。当前第1页1 2 3