本发明属于材料冶金,尤其涉及一种减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法。
背景技术:
1、中碳钢通常会被应用在曲轴制造当中,为了保证曲轴制造效果,需要使中碳钢具备较高的强度、塑性、韧性等性能。如果中碳钢综合力学性能不佳,便会在长期承受发动机冲击荷载以及动力传输过程中出现损坏,造成相关部件的磨损。鉴于中碳钢的这种使用情况,所以在生产加工方面对强度、塑性以及韧性等综合力学性能具有较高的要求。力学性能的均匀性和材料成分的偏析程度具有较为密切的关系。
2、碳作为钢液的主要溶质元素,碳元素会随着凝固过程沿着凝固、液界面向中心推移,在最终的凝固阶段呈现出碳偏析。在出现这种情况之后,会对中碳钢成品的质量带来不良影响。
3、30mn2经常用作汽车半轴套管使用,主要用在商业用车和工程机械用车的车桥与轴的连接处,对车轴起到保护作用,是汽车驱动桥总成的重要零件,它与驱动桥壳形成一体,使左右驱动车轮的轴向相对位置固定,一起支撑车架及其上的各总成重量,同时在汽车行驶时承受车轮传来的路面反作用力和力矩,需要材料具备很好的抗疲劳性能,化学成分的均匀性对疲劳性能起到至关重要的作用。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,本发明通过合理的化学成分设计及生产工艺可以减少30mn2化学成分中碳、锰元素的偏析,均匀组织并且提高钢材的力学性能。
2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
3、本发明一种减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其制备工艺包括:
4、炼钢生产工艺:高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—lf炉外精炼—vd真空处理—矩形坯连铸—缓冷;其中:
5、转炉出钢c≥0.10%,出钢温度≥1600℃;
6、出钢后加入simn、femn脱氧合金化,有al终脱氧;
7、lf全程吹氩操作,根据钢水成分进行脱硫、成分微调及升温操作;
8、lf末期加入硅石降碱度,终渣碱度按照3.0-4.0控制;
9、vd深真空时间≥13min;
10、vd真空处理结束后喂入200米铁钙线,喂丝后软吹ar保证大于15min;
11、≤25℃连铸过热度≤35℃;
12、0.60m/min≤铸机拉速≤0.65m/min;
13、末端结晶器电磁搅拌电流强度≥400a,频率≤4.0hz;
14、进拉矫机温度≥980℃;
15、拉矫机的压下量≥6.9mm;
16、轧钢工艺:铸坯加热—高压水除磷—ф850开坯机—ф700mm×3+ф550mm×4连轧机组轧制—锯切—缓冷坑缓冷—检查—修磨—打捆—入库—发货;其中:
17、1220℃≤加热温度≤1250℃;
18、3小时≤加热时间≤4小时;
19、1100℃≤开轧温度≤1150℃;
20、850℃≤终轧温度≤880℃;
21、热处理工艺:
22、淬火温度850℃;
23、回火温度550℃。
24、进一步的,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.30%~0.34%,si:0.25%~0.35%,mn:1.70%~1.80%,p≤0.025%,s≤0.020%,cr:0.20%~0.25%,其余为fe和其他微量杂质元素。
25、进一步的,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.32%,si:0.27%,mn:1.74%,p:0.018%,s:0.010%,cr:0.23%,其余为fe和其他微量杂质元素。
26、进一步的,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.33%,si:0.26%,mn:1.75%,p:0.020%,s:0.011%,cr:0.22%,其余为fe和其他微量杂质元素。
27、进一步的,通过合理的化学成分设计及生产工艺减少30mn2化学成分中碳、锰元素的偏析,获得均匀组织并且提高钢材的力学性能。
28、与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
29、本发明通过合理的化学成分设计及生产工艺可以减少30mn2化学成分中碳、锰元素的偏析,均匀组织并且提高钢材的力学性能。
1.一种减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其特征在于,其制备工艺包括:
2.根据权利要求1所述的减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其特征在于,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.30%~0.34%,si:0.25%~0.35%,mn:1.70%~1.80%,p≤0.025%,s≤0.020%,cr:0.20%~0.25%,其余为fe和其他微量杂质元素。
3.根据权利要求2所述的减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其特征在于,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.32%,si:0.27%,mn:1.74%,p:0.018%,s:0.010%,cr:0.23%,其余为fe和其他微量杂质元素。
4.根据权利要求2所述的减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其特征在于,所述中碳钢30mn2的化学成分质量百分比为:c:0.33%,si:0.26%,mn:1.75%,p:0.020%,s:0.011%,cr:0.22%,其余为fe和其他微量杂质元素。
5.根据权利要求2所述的减少中碳钢30mn2成分偏析冶炼制备方法,其特征在于,通过合理的化学成分设计及生产工艺减少30mn2化学成分中碳、锰元素的偏析,获得均匀组织并且提高钢材的力学性能。