本发明涉及炼金行业炼钢
技术领域：
，尤其涉及一种渗碳钢及其制备方法。
背景技术：
：渗碳钢为可经受渗碳淬火使表面硬度和耐磨性提高而心部保持适当强度和韧性的钢。渗碳钢主要用于制造齿轮、凸轮、活塞销等零件。现有的渗碳钢在生产中，经常出现钢锭偏析情况，使得钢锭的机械性能不均匀，韧性，耐腐蚀性下降，如何在生产过程中抑制渗碳钢的钢锭偏析是本发明所要解决的技术问题。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，提供一种可抑制生产中钢锭偏析的渗碳钢及其制备方法。本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种渗碳钢，其化学成分质量百分比为：c0.16-0.24%、si0.48-0.60%、mn0.84-1.10%、ni0.30-0.40%、cr1.80-2.50%、ti0.07-0.14%、b0.0005-0.009%、hf0.15-0.23%、mo0.18-0.28%，余量为fe和不可避免的杂质。一种渗碳钢的制备方法，包括以下步骤：（1）电炉冶炼，调整钢液中各元素的含量，无渣或少渣出钢，采用硅锰进行预脱氧；（2）炉外精炼，将冶炼后的钢液倒入钢包内，加入精炼剂，对钢液进行脱氧、去渣和净化；（3）真空脱气，将精炼好的钢液倒入真空脱气设备中进行充分脱气，真空脱气处理至化学成分和钢中气体含量符合要求，然后将钢液倒入钢锭模内进行凝固；（4）脱模，待钢锭模中的钢液完全凝固后脱模制成钢锭；（5）电渣重熔，将钢锭吊入电渣炉中进行电渣重熔，加入各种辅助原料对钢锭进行再次净化，然后将钢锭堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；（6）退火，对钢锭进行高温扩散退火，充分消除钢锭内应力，细化钢锭组织；（7）渗碳，采用渗碳工艺进行表面硬化处理，940℃-980℃渗碳，碳势控制范围1.1-0.4％，渗碳厚度1.4mm-2.2mm；(8)钢的热处理，采用1000℃-1150℃油淬，随后进行-80℃--100℃温度范围的深冷处理工艺，并经过500℃-530℃回火处理。本发明的优点在于：本发明的渗碳钢采用电渣重熔对钢锭进行净化，然后采用冷却速度较快的空气自然冷却冷却钢锭，最后采用高温扩散对钢锭退火，细化钢锭组织，三个步骤配合可有效的抑制钢锭偏析，另外，铪元素的添加，也可一定程度上抑制渗碳钢钢锭偏析，提高渗碳钢钢锭质量。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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作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。一种渗碳钢，其化学成分质量百分比为：c0.20%、si0.54%、mn0.92%、ni0.35%、cr2.20%、ti0.10%、b0.003%、hf0.19%、mo0.23%，余量为fe和不可避免的杂质，不可避免的杂质中包括p≤0.04％，s≤0.04％，n≤0.04％，氧o≤0.05％。一种渗碳钢的制备方法，包括以下步骤：（1）电炉冶炼，调整钢液中各元素的含量，无渣或少渣出钢，采用硅锰进行预脱氧；（2）炉外精炼，将冶炼后的钢液倒入钢包内，加入精炼剂，对钢液进行脱氧、去渣和净化；（3）真空脱气，将精炼好的钢液倒入真空脱气设备中进行充分脱气，真空脱气处理至化学成分和钢中气体含量符合要求，然后将钢液倒入钢锭模内进行凝固；（4）脱模，待钢锭模中的钢液完全凝固后脱模制成钢锭；（5）电渣重熔，将钢锭吊入电渣炉中进行电渣重熔，加入各种辅助原料对钢锭进行再次净化，然后将钢锭堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却；（6）退火，对钢锭进行高温扩散退火，充分消除钢锭内应力，细化钢锭组织；（7）渗碳，采用渗碳工艺进行表面硬化处理，960℃渗碳，碳势控制范围0.7％，渗碳厚度1.8mm；(8)钢的热处理，采用1100℃油淬，随后进行-90℃温度范围的深冷处理工艺，并经过520℃回火处理。本发明的渗碳钢采用电渣重熔对钢锭进行净化，然后采用冷却速度较快的空气自然冷却冷却钢锭，最后采用高温扩散对钢锭退火，细化钢锭组织，三个步骤配合可有效的抑制钢锭偏析，另外，铪元素的添加，也可一定程度上抑制渗碳钢钢锭偏析，提高渗碳钢钢锭质量。本实施例制得的风电用齿轮钢的机械物理性能如下表所示。拉伸强度（mpa）屈服强度（mpa）冲击韧性（j）断裂韧性（mpa·m1/2）断裂伸长率（%）硬度（hrc）3.5%nacl溶液环境下的腐蚀速度（mm/年）5%h2so4溶液环境下的腐蚀速度（mm/年）112090522013834490.01240.0379需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12