一种高碳铬钢的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C：1.5％-1.6％；Cr：3.0％-3.6％；Si：0.9％-1.2％；Mn：1.4％-1.6％；V：0.06％-0.08％；Al：0.10％-0.14％；S：0-0.02％；P：0-0.03％；余料为Fe；按以下步骤制备而成：S1：熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯体；S2：轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200-1240℃，保温时间为350-370min；轧制过程中，终轧温度为920-940℃，每道次的断面收缩率控制为3-5％；轧制后冷却过程中，先以6-8℃/s的速度快冷至400-420℃后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
【专利说明】一种高碳铬钢
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁材料【技术领域】，尤其涉及一种高碳铬钢。
【背景技术】
[0002] 铬钢往往具有较高的抗氧化性和耐蚀性，同时，质地坚硬、耐磨，往往用来制造机 器和工具。铬钢相对于普钢而言，其抗氧化能力和耐蚀性好，具有较好的耐高温能力和较高 的使用寿命，相对于不锈钢而言，其质地坚硬，使用寿命更长，且成本更低。因此，铬钢得到 了广泛应用，市场前景良好。目前，我国生产的铬钢由于成分控制和工艺控制上的不足，在 性能上还存在不足，尤其是综合性能不理想，需要进行改进。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高碳铬钢，其综合性能好。
[0004] 本发明提出的一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C : I. 5% -I. 6% ；Cr ：3. 0% -3. 6% ；Si ：0. 9% -I. 2% ；Mn ：1. 4% -I. 6% ；V ：0. 06% -〇. 08% ； Al :0· 10% -0· 14% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe ;
[0005] 根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
[0006] Sl :熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到 坯体；
[0007] S2 :轧制，将Sl中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，轧制后冷却获 得所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200_1240°C，保温时间为350-370min ;轧制过程 中，终轧温度为920-940°C，每道次的断面收缩率控制为3-5% ;乳制后冷却过程中，先以 6-8°C /s的速度快冷至400-42(TC后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
[0008] 优选地，其所含化学元素的质量百分数如下：C :1. 2% -1. 58% ;Cr :3. 2% -3. 5% ; Si ：0. 95 % -1. 15 % ；Mn ：1. 45 % -I. 55 % ；V ：0. 065 % -〇. 075 % ；A1 ：0. 11 % -〇. 13 % ；S ： 0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe。
[0009] 优选地，其所含化学元素的质量百分数如下：C :1. 55% ;Cr :3. 4% ;Si :1. 1% ;Mn : I. 5% ;V :0· 07% ;A1 :0· 12% ;S :0-0· 01% ;P :0-0· 02% ;余料为 Fe。
[0010] 优选地，在步骤S2中，坯体加热温度为1210°C，保温时间为360min。
[0011] 优选地，在步骤S2中，乳温度为930°C，每道次的断面收缩率控制为4%。
[0012] 优选地，在步骤S2中，乳制后冷却过程中，先以TC /s的速度快冷至410°C后进行 空冷。
[0013] 本发明中，首先对C和Cr元素含量进行了优化，确定了 C和Cr元素含量的最优区 间，并根据C和Cr元素含量优化了 Si和Mn的元素含量范围，为了提升高碳铬钢的综合性 能，复合添加 V和Al作为合金元素，改善铬钢性能，并对杂质元素 S和P的含量进行严格控 制，最终制定了高碳铬钢的各元素组合配比，为高碳铬钢获得良好的综合性能奠定成分基 础；通过电磁感应炉熔炼之后，采用多道次轧制工艺，并探索了轧制工艺参数，通过合理的 轧制制度，实现对高碳铬钢的组织形态的控制，使得高碳铬钢组织由大量片层间距小的珠 光体和微量的先共析渗碳体组成，从而使得高碳铬钢优异的塑性和强度，从而使得高碳铬 钢具有良好的综合性能。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合具体实例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明， 而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明 的保护范围内。
[0015] 实施例1
[0016] 一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C :1. 55% ;Cr :3.4% ;Si : I. 1% ;Mn :1. 5% ;V :0· 07% ;A1 :0· 12% ;S :0· 01% ;P :0· 02% ;余料为 Fe ;
[0017] 根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
[0018] Sl :熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到 坯体；
[0019] S2 :轧制，将Sl中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，乳制后冷却获得 所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为12KTC，保温时间为360min ;乳制过程中，终轧温度 为930°C，每道次的断面收缩率控制为4% ;乳制后冷却过程中，先以TC /s的速度快冷至 410°C后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
[0020] 实施例2
[0021] 一种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C :1. 6 % ;Cr :3.6% ;Si : 0· 9% ;Mn :1. 4% ;V :0· 08% ;A1 :0· 10% ;S :0· 02% ;P :0· 03% ;余料为 Fe ;
[0022] 根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
[0023] Sl :熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到 坯体；
[0024] S2 :轧制，将Sl中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，乳制后冷却获得 所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200°C，保温时间为370min ;轧制过程中，终轧温度 为920°C，每道次的断面收缩率控制为5% ;乳制后冷却过程中，先以6°C /s的速度快冷至 420°C后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
[0025] 实施例3
[0026] -种高碳铬钢，其所含化学元素的质量百分数如下：C :1. 5 % ;Cr :3.0% ;Si : I. 2% ;Mn :1. 6% ;V :0· 06% ;A1 :0· 14% ;S :0· 02% ;P :0· 03% ;余料为 Fe ;
[0027] 根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢：
[0028] Sl :熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到 坯体；
[0029] S2 :轧制，将Sl中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，乳制后冷却获得 所述高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1240°C，保温时间为350min ;轧制过程中，终轧温度 为940°C，每道次的断面收缩率控制为3% ;乳制后冷却过程中，先以8°C /s的速度快冷至 400°C后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
[0030] 在实施例1-3中，测试制得的高碳铬钢的各项机械性能，性能数据如表1所示。
[0031]
【权利要求】
1. 一种高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如下：c :1. 5%-1. 6% ; Cr ：3. Ο % -3. 6 % ；Si ：0. 9 % -1. 2 % ；Mn ：1. 4 % -1. 6 % ；V ：0. 06 % -〇. 08 % ；A1 ： 0· 10% -0· 14% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe ; 根据上述配比，按以下步骤制备所述高碳铬钢： 51 :熔炼，按化学元素质量百分数配置各原料，在电磁感应炉中进行熔炼后，得到坯 体； 52 :轧制，将S1中获得的坯体进行加热，加热后进行多道次轧制，乳制后冷却获得所述 高碳铬钢；其中，坯体加热温度为1200_1240°C，保温时间为350-370min ;轧制过程中，终轧 温度为920-940°C，每道次的断面收缩率控制为3-5%;乳制后冷却过程中，先以6-8°C/s的 速度快冷至400-42(TC后进行空冷，获得所述高碳铬钢。
2. 根据权利要求1所述的高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如 下：C :1· 2 % -1. 58 % ;Cr :3· 2 % -3. 5 % ;Si :0· 95 % -1. 15 % ;Mn :1· 45 % -1. 55 % ;V : 0· 065% -0· 075% ;A1 :0· 11% -0· 13% ;S :0-0· 02% ;P :0-0· 03% ;余料为 Fe。
3. 根据权利要求2所述的高碳铬钢，其特征在于，其所含化学元素的质量百分数如下： C ：1. 55%；Cr ：3. 4%；Si ：1. l%；Mn ：1. 5%；V ：0. 07%；A1 ：0. 12%；S ：〇-〇. 01%；P ：〇-〇. 02%； 余料为Fe。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，坯体加热温度 为1210°C，保温时间为360min。
5. 根据权利要求1-3任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，乳温度为 930°C，每道次的断面收缩率控制为4%。
6. 根据权利要求1-4任一项所述的高碳铬钢，其特征在于，在步骤S2中，乳制后冷却过 程中，先以7°C /s的速度快冷至410°C后进行空冷。
【文档编号】C22C38/38GK104294164SQ201410523308
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】郑洪
申请人:合肥恒泰钢结构有限公司