[发明专利]制备钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术，尤其涉及一种制备钢的方法。

背景技术

随着工业发展，对钢材料的力学性能要求越来越高。例如：铁路货车在“提速、重载”发展中，铁路货车的总牵引重量大大增加，对货车零部件的制造质量要求也越来越高；车钩作为货车之间的连接部件，在货车运行中承受着较大拉应力及冲击力；车钩的钩舌为货车的薄弱部件，在货车的运行过程中容易发生断裂。钩舌在货车运行过程中的断裂通常为疲劳断裂，而疲劳断裂的产生包括有钩舌的材料韧性较差或材料强度储备不足等原因。

由此，为了满足日益发展的工业需求，如为了提高车钩的疲劳寿命，需要提高钢的强度和韧性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备钢的方法，以提高钢的力学性能，尤其是提高钢的强度和韧性。

为了实现上述目的，本发明提供一种制备钢的方法，包括冶炼工艺和热处理工艺；所述热处理工艺包括：预备热处理过程和调质热处理过程；所述预备热处理包括正火处理；所述调质热处理包括淬火处理和回火处理；经过所述方法制备的钢，以重量百分比计包括以下成分：碳，0.24-0.32％；硅，0.20-0.50％；锰，1.30-1.70％；磷，≤0.02％；硫，≤0.02％；铜，≤0.30％；铬，0.50-0.80％；镍，0.40-0.70％；钼，0.25-0.45％；铝，0.02-0.08％；余量为铁及其他不可避免的元素。

进一步的，所述正火处理包括：对经过所述冶炼工艺处理后的钢进行正火处理，正火温度为900-960℃，保温时间为3-5小时，冷却方式为空冷或风冷。

进一步的，所述淬火处理包括：对经过所述预备热处理后的钢进行淬火处理，淬火温度为900-920℃，保温时间为2-3小时，冷却方式为水淬。所述回火处理包括：对经过所述淬火处理的钢进行回火处理，回火温度为520-580℃，保温时间为3-5小时，冷却方式为介质或水冷。

本发明提供的制备钢的方法，通过对钢先进行预备热处理，再进行调质热处理，使得制得的钢强度高、韧性好，提高了钢的力学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供的制备钢的方法可以包括冶炼工艺和热处理工艺，该热处理工艺包括预备热处理和调质热处理工艺；预备热处理包括正火处理；调质热处理包括淬火处理和回火处理；经过该方法制备的钢，以重量百分比计包括以下成分：碳，0.24-0.32％；硅，0.20-0.50％；锰，1.30-1.70％；磷，≤0.02％；硫，≤0.02％；铜，≤0.30％；铬，0.50-0.80％；镍，0.40-0.70％；钼，0.25-0.45％；铝，0.02-0.08％；余量为铁及其他不可避免的元素。

具体的，本发明提供的制备钢的方法可以包括：

步骤1、冶炼工艺。该冶炼工艺可以采用现有的冶炼工艺。

步骤2、对钢进行预备热处理；该预备热处理过程包括：对钢进行正火处理，正火温度为900-960℃，保温时间为3-5小时，冷却方式为空冷或风冷。

其中，正火温度优选为920-950℃，更优为930-950℃；保温时间优选为3.5-4.5小时，更优为4小时。

步骤3、对步骤1中进行过预备热处理的钢进行调质热处理。

该调质热处理过程可以包括：

步骤31、淬火处理，具体可以为：对经过预备热处理后的钢进行淬火处理，淬火温度为900-920℃，保温时间为2-3小时，冷却方式为水淬；

步骤32、回火处理，具体可以为：对经过淬火处理的钢进行回火处理，回火温度为520-580℃，保温时间为3-5小时，冷却方式为水冷。

其中，回火温度可以为550-570℃，或者，回火温度可以为530-550℃。

其中，上述步骤1中的冶炼工艺例如可以包括以下步骤：

步骤11、原材料准备；根据冶炼钢的成分要求，把冶炼过程中需要的铁合金经称重后，送至电弧炉炉前，同时把各种造渣材料、增碳剂、氧化材料、还原材料统一送至炉前。

步骤12、装料；把经过切割、分选，尺寸和重量符合装炉要求的废钢，按“大、中、小、轻”互相搭配装入炉料斗中，同时配加增碳剂和部分铁合金，经电瓶车运送加料跨，称重后，分批次装入电弧炉中。

步骤13、通电熔化；废钢装入电弧炉后，即可通电熔化。采用不同的电流和电压，把电能转为热能，使废钢熔化成钢水。为加快熔化速度，在通电的过程中，还可以采用吹氧助熔的工艺。