[发明专利]一种适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料及其制备工艺

权利要求书

1.一种适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，其原料按质量百分比（wt%）如下：碳（C）：0.10-0.12%，锰（Mn）：0.50-0.90%，硅（Si）：0.45-0.55%，铬（Cr）：1.0-1.5%，钼（Mo）：0.45-0.55%，硼（B）：0.002-0.003%，稀土元素（RE）：0.02-0.06%，其余为铁以及不可避免的杂质元素；

其制备工艺包括如下步骤：

S1、熔炼：将配合的材料加入炉中熔解，出钢时为改善钢水清净度在脱氧作业上除加入强脱氧剂铝之外，还加入了硅钙合金和稀土元素，目的除了降低氧含量与夹渣率外，钙或稀土元素还可净化晶界，提高延韧性能；

S2、铸造：采用砂型铸造，铸件表面的铸砂采用特种砂以加快冷激效果，加快凝固速度，细化晶粒，得到良好的铸态组织；

S3、焊补：在热处理前，完成铸件的所有焊补，且铸钢材质的含碳量和碳当量较低，材质具有优异的焊接性能；

S4、采用特殊的热处理工艺，铸件经过扩散退火，麻淬火，以及高温回火热处理方式，获得回火托氏体+少量铁素体的铸钢组织，使得该种铸钢材质在 -42℃低温环境下的冲击功Akv≥100J，具有优良的韧性，且在500℃高温环境下的强度：σb≥450MPa，σ0.2≥320MPa，具有较高的高温强度，因此该铸钢材质组织良好，高温和低温性能优异，较好的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料。

2.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，所述的杂质元素中的磷（P）≤0.025%，硫（S）≤0.015%。

3.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，所述铸钢材料的钢水清净度好，钢中氧含量和氧化夹杂物含量少,且氧化夹杂物的颗粒比较细小, 分布比较分散和均匀，铸钢材料中有害的残余元素含量较低，铸件的使用寿命、稳定性及可靠性优异。

4.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，所述铸钢材料的铸态组织为片层状的珠光体组织，铸件组织较细且均匀。

5.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，所述铸钢材料焊补会造成铸件焊补部位热影响区组织晶粒粗大，热应力较集中，但能够通过后续的热处理工艺来细化铸件焊补组织，并且还能释放集中的热应力，故铸件的所有焊补需要在热处理前完成。

6.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，在S4中的扩散退火具体为：铸钢材料经950-980℃奥氏体化，保温2-5小时，炉冷至常温。

7.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，在S4中的麻淬火具体为：铸钢材料经900-940℃奥氏体化，保温2-5小时，水冷至铸钢材料表面温度到350-400℃之间，之后将铸钢材料从水中拉出且在空气中冷却至常温。

8.根据权利要求1所述的适用于高寒地区的高强度低合金耐热铸钢材料，其特征在于，在S4中的高温回火，铸钢材料经670-710℃，保温3-5小时，空冷至常温。