[发明专利]一种低合金高强度钢及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种低合金高强度钢及其制备工艺，其成分的重量百分比为C 0.38～0.46%、Cr 1.8～2.2%、Si 1.4～1.8%、Mn 0.8～1.2%、Mo 0.2～0.4%、V 0.04～0.08%、Cu≤0.30%、Nb 0.015～0.045%、Re 0.15%、S≤0.015%、P≤0.015%，余量为Fe；本发明立足于我国资源条件，免用Ni和Co等稀贵金属，减少了生产成本；制备的钢力学性能优异，抗拉强度最高可达2041MPa，同时具有塑韧性；元素成分较少，工艺简单，成本低，并且可铸、可锻、可轧、可焊，工艺性能良好。

技术领域

本发明金属的生产技术领域，具体涉及一种低合金高强度钢及其制备工艺。

背景技术

习惯上将屈服强度达到≥1200MPa，抗张强度≥1400MPa的钢称为超高强度钢；现有的高强度钢中，抗张强度最高可达≥1800MPa；但是超高强度钢对杂质元素敏感，为保证钢质国外大多采用真空感应熔炼或真空感应炉—电渣炉双炼或真空感应—真空电弧双炼；对于冶炼过程要求也比较严格；并英美等国家的超强钢中，均以Ni、Cr、Co、Mo等为主要添加元素；这就造成超高强度钢成本较高，而且我国Ni元素缺乏，这就造成了极大的不便。

发明内容

本发明提供一种生产工艺简单、生产成本相对较低的低合金高强度钢及其制备工艺。

本发明采用的技术方案是：一种低合金高强度钢，其成分的重量百分比为：C 0.38～0.46%、Cr 1.8～2.2%、Si 1.4～1.8%、Mn 0.8～1.2%、Mo 0.2～0.4%、V 0.04～0.08%、Cu≤0.30%、Nb 0.015～0.045%、Re 0.15%、S≤0.015%、P≤0.015%，余量为Fe。

进一步的，其成分的重量百分比为：C 0.42%、Cr 2.0%、Si 1.6%、Mn 1.0%、Mo0.3%、V 0.06%、Cu≤0.30%、Nb 0.03%、Re 0.15%、S≤0.015%、P≤0.015%，余量为Fe。

一种低合金高强度钢的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：备料，按照：C 0.38～0.46%、Cr 1.8～2.2%、Si 1.4～1.8%、Mn 0.8～1.2%、Mo0.2～0.4%、V 0.04～0.08%、Cu≤0.30%、Nb 0.015～0.045%、Re 0.15%、S≤0.015%、P≤0.015%，余量为Fe重量百分比进行；

步骤2：在碱性中频感应炉中进行熔炼，加入Mn原料和Si原料时，先加Mn原料后加Si原料；

步骤3：脱氧，在1540℃条件下，按照每吨铁水，0.5kg的比例加入铝进行预脱氧；然后按照每吨铁水，0.2kg的比例加入铝进行终脱氧；

步骤4：调质，用充包法加入铁水质量0.15%的Si和Ca颗粒；

步骤5：出铁，出铁温度为1550～1660℃；

步骤6：浇铸成型；

步骤7：热处理。

进一步的，所述步骤2中碱性中频感应炉中底渣加入量为原料质量的3～5%；底渣成分为石灰60～70%、萤石15～20%和石英砂15～20%。

进一步的，熔炼过程中铁水液面上设置有保护层。

进一步的，所述步骤5中出铁后，铁水液面采用珍珠岩覆盖。

进一步的，所述步骤6中浇铸温度为1430℃～1470℃。

进一步的，所述步骤7中热处理包括在910℃条件下保温22min后进行油淬，然后在270℃℃条件下进行回火保温，保温时间为4～6h。