一种低成本高性能的合金铸钢及制备方法

本发明涉及铸造，具体涉及一种低成本高性能的合金铸钢及制备方法。

背景技术：

1、大型铸钢件具有成形相对容易、生产成本较低等特点，因而广泛应用于矿山、水泥、石油、船舶等领域，但是大型铸钢件在成形过程中容易出现缩松、缩孔、气孔和裂纹等缺陷，从而影响大型铸钢件的力学性能和使用寿命，对企业和国民经济造成较大的损失。

2、虽然每年我国生产的铸钢件的数量是世界上最多的，但某些铸钢的质量和性能与发达国家还存在差距。例如能满足搅拌机以及磨煤机配件所要的耐磨性和力学性能要求的铸钢，需要从德国进口铸钢材料35cr2ni2mo，成本较高，并且由于其含碳量和含锰量高，塑性和韧性差，裂纹倾向大，可焊性差；35cr2ni2mo热处理工艺为正火加回火工艺，该热处理工艺工序要求高，工艺操作复杂，而且铸件热处理变形和裂纹倾向大，表面硬度大，机械加工复杂，给实际生产带来了很大的不便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低成本高性能的合金铸钢及制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种低成本高性能的合金铸钢，所述合金铸钢化学成分及成分含量的重量百分比为：

4、碳0.30～0.35％、硅0.60～0.90％、锰1.2～1.5％、磷≤0.035％、硫≤0.035％、铬1.80～2.20％、钼0.40～0.60％、铜≤0.20％、镍1.60～2.0％、铌≤0.02％，残余元素含量小于等于0.30％，余量为铁。

5、一种低成本高性能的合金铸钢的制备方法，包括以下步骤：

6、s1：按一定比例取合金铸钢的原料，采用常规熔炼方法对合金铸钢进行熔炼；

7、s2：对熔炼完成的合金铸钢进行完全退火处理；

8、s3：再对合金铸钢进行回火处理。

9、优选的，所述s2中合金铸钢退火处理的具体步骤为：将熔炼完成的合金铸钢升温至880℃～920℃，保温3～4个小时，吹风冷却至常温。

10、优选的，所述s3中合金铸钢回火处理的具体步骤为：将合金铸钢升温至550℃～570℃，保温3～5个小时，自然冷却至室温。

11、一种低成本高性能的合金铸钢的应用，将合金铸钢应用于泵车、搅拌机以及磨煤机配件。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、本发明通过成分及热处理工艺的设计，所得到的铸钢能满足泵车、搅拌机以及磨煤机配件等要求良好耐磨性和高强度性能产品的制造，与德国生产的铸钢材料35cr2ni2mo相比，本发明的合金铸钢添加合金的种类和量都较少，使得该合金铸钢的生产成本降低，但力学性能保持不降低，并且具有更加优良的耐磨性能，因此，本发明具有成分容易控制、生产成本低、冶炼工艺和热处理工艺简单、裂纹倾向小、铸造工艺性能优良等优势，从而更有利于工业化应用。

技术特征：

1.一种低成本高性能的合金铸钢，其特征在于，所述合金铸钢化学成分及成分含量的重量百分比为：

2.一种对权利要求1中所述合金铸钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种低成本高性能的合金铸钢的制备方法，其特征在于，所述s2中合金铸钢退火处理的具体步骤为：

4.根据权利要求1所述的一种低成本高性能的合金铸钢及制备方法，其特征在于，所述s3中合金铸钢回火处理的具体步骤为：

5.一种低成本高性能的合金铸钢的应用，其特征在于，将权利要求1或2中的合金铸钢应用于泵车、搅拌机以及磨煤机配件。

技术总结本发明公开了一种低成本高性能的合金铸钢及制备方法，涉及铸造技术领域。所述合金铸钢化学成分及成分含量的重量百分比为：碳0.30～0.35％、硅0.60～0.90％、锰1.2～1.5％、磷≤0.035％、硫≤0.035％、铬1.80～2.20％、钼0.40～0.60％、铜≤0.20％、镍1.60～2.0％、铌≤0.02％，残余元素含量小于等于0.30％，余量为铁。本发明通过成分及热处理工艺的设计，所得到的铸钢能满足泵车、搅拌机以及磨煤机配件等要求良好耐磨性和高强度性能产品的制造，与德国生产的铸钢材料35Cr2Ni2Mo相比，本发明的合金铸钢添加合金的种类和量都较少，使得该合金铸钢的生产成本降低，但力学性能保持不降低，并且具有更加优良的耐磨性能。因此，本发明具有成分容易控制、生产成本低、冶炼工艺和热处理工艺简单、裂纹倾向小、铸造工艺性能优良等优势。技术研发人员：张朋彦,杨祎,董陈受保护的技术使用者：安徽工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13