[发明专利]一种合金钢及其热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种合金钢及其热处理方法。

背景技术

合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素（如铬、镍　、钼、钒、钛、铜、钨、铝、钴、铌、锆和其他元素等），有的还含有某些非金属元素（如硼、氮等）的钢。合金钢中由于含有不同种类和数量的合金元素，并采取适当的工艺措施，便可分别具有较高的强度、韧性、淬透性、耐磨性、耐蚀性、耐低温性、耐热性、热强性、红硬性等特殊性能。

在工业生产中，钢制模具大量使用，为了提高模具的稳定性和精度，需要模具用钢具有较好的硬度、强度、韧性及稳定性，但是当硬度、强度提升时往往导致模具脆性提高，导致模具容易损毁，而且产品中使用大量的贵金属，造成模具钢的成本提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种合金钢及其热处理方法，提高了合金钢的强度、韧性及稳定性，降低了成本。

本发明通过以下技术方案实现：

一种合金钢，按重量计各组分为：C 0.3-0.8%、Si 0.2-0.5%、Mn 0.05-0.2%、Mo 0.01-0.05%、S ≤0.005%、O ≤0.002%、P ≤0.0015%、Ni 0.5-0.8%、Cr 0.25-0.5%、其他无法分离的杂质≤0.002%，余量为Fe。

一种合金钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）、将合金钢升温至965±5℃，保温2-5h；（2）、将合金钢进行水冷操作，然后升温至950±5℃，保温1-3h；（3）、将步骤（2）处理好的合金钢冷却至550±8℃，降温幅度为2℃/min，保温1-2h。

本发明的有益效果：本发明提供的合金钢降低了贵金属的使用量，通过使用铌、镍的使用，使合金钢内部结构均匀，提高了合金钢的强度和耐磨性能，本发明提供的合金钢处理方法提高了合金钢的强度和耐磨性能，同时降低了合金钢的生产成本。

具体实施方式

实施例1

一种合金钢，按重量计各组分为：C 0.45%、Si 0.3%、Mn 0.12%、Mo 0.02%、S 0.0015%、O 0.001%、P 0.001%、Ni 0.68%、Cr 0.3%、其他无法分离的杂质0.0015%，余量为Fe。

一种合金钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）、将合金钢升温至968℃，保温2.5h；（2）、将合金钢进行水冷操作，然后升温至950℃，保温1.5h；（3）、将步骤（2）处理好的合金钢冷却至555℃，降温幅度为2℃/min，保温1h。

实施例2

一种合金钢，按重量计各组分为：C 0.35%、Si 0.42%、Mn 0.12%、Mo 0.04%、S 0.0025%、O 0.001%、P 0.0015%、Ni 0.625%、Cr 0.42%、其他无法分离的杂质0.001%，余量为Fe。

一种合金钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）、将合金钢升温至962℃，保温3.5h；（2）、将合金钢进行水冷操作，然后升温至948℃，保温2h；（3）、将步骤（2）处理好的合金钢冷却至552℃，降温幅度为2℃/min，保温1.5h。

实施例3

一种合金钢，按重量计各组分为：C 0.55%、Si 0.3%、Mn 0.12%、Mo 0.04%、S 0.003%、O 0.001%、P 0.0015%、Ni 0.552%、Cr 0.365%、其他无法分离的杂质0.002%，余量为Fe。

一种合金钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）、将合金钢升温至965℃，保温5h；（2）、将合金钢进行水冷操作，然后升温至946℃，保温2h；（3）、将步骤（2）处理好的合金钢冷却至553℃，降温幅度为2℃/min，保温1.5h。

实施例4

一种合金钢，按重量计各组分为：C0.42%、Si 0.45%、Mn 0.125%、Mo 0.025%、S 0.0042%、O 0.002%、P 0.0012%、Ni 0.58%、Cr 0.45%、其他无法分离的杂质0.002%，余量为Fe。

一种合金钢的热处理方法，包括以下步骤：（1）、将合金钢升温至969℃，保温2.5h；（2）、将合金钢进行水冷操作，然后升温至947℃，保温2.5h；（3）、将步骤（2）处理好的合金钢冷却至543℃，降温幅度为2℃/min，保温2h。

 

表1为上述实施例的合金钢的力学性能：