[发明专利]一种低温钢

说明书

技术领域

本发明属于机械制造铸造技术领域，涉及一种低温钢。

背景技术

现在通用低温钢的种类及其化学成分是：钢号ZG16Mo的化学成分% C：0.12～0.2、Si：0.15～0.50、Mo：1.2～1.6、S≤0.045、P≤0.04；钢号ZG09Mo2V化学成分% C：≤0.12、Si：0.15～0.50、Mo：1.4～1.8、R ：0.02～0.03、V ：0.02～0.08、S≤0.04、P≤0.04；钢号ZG06MoNb化学成分% C：≤0.07、Si0.17～0.37、Mo：1.6～1.8、Nb：0.03～0.04、V ：0.02～0.08、S≤0.03、P≤0.03；钢号ZG06AlNbCuN化学成分% C：≤0.08、Si≤0.35、Mo：0.8～1.28、Al0.04～0.15、Cu0.3～0.4、N0.01～0.014、Nb0.04～0.08、S≤0.035、P≤0.02。

目前我国的低温用铸造低合金钢性能是：钢号ZG16Mo热处理规范900℃正火600℃回火，V型缺口冲击功J（-40℃）12，使用温度℃为-40℃；钢号ZG09Mo2V热处理规范930℃正火670℃回火，V型缺口冲击功J（-70℃）24，使用温度℃为-70℃；钢号ZG06MoNb热处理规范930℃正火，V型缺口冲击功J（-70℃）18.5，使用温度℃为-90℃；钢号ZG06AlNbCuN热处理规范930℃正火，V型缺口冲击功J（-60℃）33，V型缺口冲击功J（-80℃）40，V型缺口冲击功J（-100℃）1.1，使用温度℃为-100℃；从上述化学组分和性能可以看出，低合金钢的最低使用温度为-100℃，而ZG16Mo的最低使用温度为-40℃，且冲击功只有12J。而铸件使用的最低温度为-175℃，-46℃时，冲击功不低于18J。在最低使用温度为-175℃时，不采用高合金钢，而是用改性ZG16Mo替代高合金钢，是不能达到低温冲击功要求的。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能提高低温冲击功的采低温钢。

一种低温钢，其化学成分及质量百分比含量如下：C为0.15～0.19、Si为0.10～0.24、Mo为1.5～2.1、Al≤0.01、Cu≤0.004、S≤0.014、P≤0.014、RE为0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。

一种采用低合金钢制作低温钢的方法，其工艺步骤是：对上述低温钢进行熔炼，以减少低熔点化合物及脆性物质，在熔炼的氧化期，脱碳量不低于0.4%，不能出现过氧化造成后期增碳，当钢水含磷量不大于0.01%时进入还原期；在熔炼的还原期，造白渣脱硫，硫小于0.014%时，进行出钢浇铸；在浇铸时，根据铸件的结构特点，制定铸造工艺，以得到铸件的晶粒细化。

进一步，在铸造时，冒口与热节截面积比例不低于2。

本发明的积极效果是: 熔炼时低合金钢将S、P、特别是P控制到最低限度，减少低熔点化合物及脆性物质；还原期添加TES，以期凝固时增加单位晶核数量从而提高晶粒度等级；在设定低合金钢化学成分时，控制好Mo/C，已得到最佳的强度及韧性，从而提高低温冲击功。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

一种采用低合金钢制作低温钢的方法， 在设定低合金钢化学成分时，以不增加贵重金属为前提，以得到铸件最佳的强度及韧性，从而提高低温冲击功，所设定的低合金钢化学成分如下：C为0.15～0.19、Si为0.10～0.24、Mo为1.5～2.1、Al≤0.01、Cu≤0.004、S≤0.014、P≤0.014、RE为0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。

工艺步骤是：其工艺步骤是：对上述低温钢进行熔炼，以减少低熔点化合物及脆性物质，在熔炼的氧化期，脱碳量不低于0.4%，不能出现过氧化造成后期增碳，当钢水含磷量不大于0.01%时进入还原期；在熔炼的还原期，造白渣脱硫，硫小于0.014%时，进行出钢浇铸；在浇铸时，根据铸件的结构特点，制定铸造工艺，以得到铸件的晶粒细化，最好在铸造时，冒口与热节截面积比例不低于2。

熔炼时严格执行熔炼工艺，将S、P、特别是P控制到最低限度，减少低熔点化合物及脆性物质；还原期添加TES，以期凝固时增加单位晶核数量从而提高晶粒度等级。按化学成分的设定，控制好Mo/C，已得到最佳的强度及韧性，从而提高低温冲击功。根据铸件的结构特点，按工艺设计要点，制定不同的铸造工艺，已得到铸件的晶粒细化。