本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高強度錳鋼的真空熔煉工藝，涉及高鉻球熔煉技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明專利技術(shù)將熔煉爐抽真空后對鋼鐵進行熔煉，這樣使得熔煉時無需使用損耗性試劑覆蓋劑，節(jié)約了能源，因此錳鐵燒損少，形成的氧化錳渣少；且錳鋼化學(xué)成分均勻，合金成型后的晶粒尺寸小，使得合金鋼兼具高硬度、高韌性和高強度，延長了耐磨合金鋼的使用壽命。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高鉻球熔煉
，具體涉及一種高強度錳鋼的真空熔煉工藝。
技術(shù)介紹
磨損是材料失效的三大形式之一，所造成的經(jīng)濟損失十分顯著。根據(jù)工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，鑄造耐磨材料常用于沖擊磨料磨損、高應(yīng)力碾壓磨料磨損、低應(yīng)力沖刷磨料磨損、粘著磨損、高溫磨料磨損和腐蝕磨料磨損等工況，對耐磨材料的性能要求也表現(xiàn)為硬度高、強度高和韌性高，其中良好的硬韌性匹配結(jié)合最為行業(yè)青睞。錳鋼系奧氏體耐磨鋼，其基體具有一般材料很難達到的高塑高韌性，錳鋼鑄件經(jīng)常被用作一些耐磨耐損耐沖擊的機械零部件。傳統(tǒng)的工藝對普通民用錳鋼的熔煉和鑄造基本能滿足要求，民用錳鋼鑄件都是在粗糙的環(huán)境中工作，如破碎機、履帶等，因而對鑄件的表面及內(nèi)在缺陷要求不高。但在航空零件的制造中，使用上述工藝就難以鑄造出能滿足我國航空工業(yè)有關(guān)結(jié)構(gòu)鋼熔模鑄件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，目測和熒光檢查時大多存在表面凹下缺陷、夾渣及裂紋現(xiàn)象，不能滿足高質(zhì)量要求的航空零件使用要求。分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因，在錳鋼的熔煉中，鋼液中的自由氧與錳、鐵和碳元素結(jié)合生成氧化錳、氧化鐵和一氧化碳、二氧化碳氣體，氣體逸出鋼液，氧化鐵在1420℃時即可溶解，F(xiàn)e元素被鋼液中的C和Mn所取代還原，因而鋼液中的氧化物大都是氧化錳，氧化錳是一種密度大，分解溫度高(約1650℃)，不易清除的氧化渣，傳統(tǒng)工藝要求對鋼液要充分攪拌，必然會增加鋼液中的自由氧，而導(dǎo)致更多地氧化錳渣形成。眾所周知的是鋼液中的含渣量是影響鑄件質(zhì)量的重要原因，因此盡可能的減少鋼液中氧化錳渣的含量是提高錳鋼鑄件質(zhì)量的有效途徑。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種高強度錳鋼的熔煉工藝，降低了錳渣的含量，使得錳鋼兼具高硬度、高韌性和高強度，延長了耐磨合金鋼的使用壽命。為實現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入廢鋼、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～2000Pa，利用電磁攪拌使返回料合金中低熔點的雜質(zhì)元素及低密度的夾雜物能夠充分上浮，將部分夾雜物粘附到坩堝壁上，使鋼水得到凈化，再加入脫氧劑進行脫氧，然后扒渣、調(diào)整碳、鐵、錳、硅、鉬、鉻、磷、硫的含量，然后加入孕育劑，靜置5～10min；(4)將孕育劑與鐵水一同注入鐵包中，保留爐底20～25cm的熔液，繼續(xù)下一爐的熔煉生產(chǎn)。優(yōu)選的，所述高強度錳鋼的成分如下：碳1.12～1.35％、錳12.5～17.5％、硅2.8～4.5％、鉬0.12～0.48％、鉻1.6～2.1％、磷<0.03％、硫<0.03％，余量為鐵。優(yōu)選的，所述高強度錳鋼的成分如下：碳1.24～1.29％、錳14.2～15.2％、硅3.5～4.2％、鉬0.23～0.38％、鉻1.68～1.95％、磷<0.03％、硫<0.03％，余量為鐵。優(yōu)選的，所述廢鋼為碳素廢鋼和沖壓件邊角料中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述碳化硅的加入量為1.5～2.3％，其粒徑為3～6mm。優(yōu)選的，所述脫氧劑為Fe-Mn合金、Fe-Si合金、Mn-Si合金、Ca-Si合金、鋁、Fe-Al中的一種。優(yōu)選的，所述孕育劑為稀土元素RE中的一種或多種。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的高強度錳鋼熔煉方法，再真空狀態(tài)下，無需損耗性試劑覆蓋劑的使用，節(jié)約了能源，使錳鐵處在嚴格的與氧隔離狀態(tài)下，因此錳鐵反而比現(xiàn)有工藝燒損少，形成的氧化錳渣也少；同時，電磁攪拌實現(xiàn)了各合金元素之間的均勻融合，使高錳合金趨于均勻狀態(tài)，避免出現(xiàn)合金化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象，極大的降低了錳燒損現(xiàn)象，本專利技術(shù)的熔煉方法還降低了合金成型后的晶粒尺寸，使得錳鋼兼具高硬度、高韌性和高強度，延長了錳鋼的使用壽命。具體實施方式為使本專利技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。實施例1：一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入碳素廢鋼、沖壓件邊角料、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入1.8％粒徑為3.5～4.0mm的碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～2000Pa，利用電磁攪拌使返回料合金中低熔點的雜質(zhì)元素及低密度的夾雜物能夠充分上浮，將部分夾雜物粘附到坩堝壁上，使鋼水得到凈化，再加入Fe-Mn合金進行脫氧，然后扒渣、調(diào)整成分至碳1.24～1.29％、錳14.2～15.2％、硅3.5～4.2％、鉬0.23～0.38％、鉻1.68～1.95％、磷<0.03％、硫<0.03％，余量為鐵，然后加入稀土孕育劑，靜置5～10min；(4)將孕育劑與鐵水一同注入鐵包中，保留爐底20～25cm的熔液，繼續(xù)下一爐的熔煉生產(chǎn)。實施例2：一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入沖壓件邊角料、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入1.5％粒徑為4～6mm的碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～2000Pa，利用電磁攪拌使返回料合金中低熔點的雜質(zhì)元素及低密度的夾雜物能夠充分上浮，將部分夾雜物粘附到坩堝壁上，使鋼水得到凈化，再加入Fe-Al合金進行脫氧，然后扒渣、調(diào)整成分至碳1.21～1.25％、錳12.5～13.6％、硅3.95～4.5％、鉬0.23～0.36％、鉻1.85～1.95％、磷<0.03％、硫<0.03％，余量為鐵，然后加入稀土孕育劑，靜置5～10min；(4)將孕育劑與鐵水一同注入鐵包中，保留爐底20～25cm的熔液，繼續(xù)下一爐的熔煉生產(chǎn)。實施例3：一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入碳素廢鋼、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入2.0％粒徑為3～4.0mm的碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，其特征在于，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入廢鋼、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～2000Pa，利用電磁攪拌使返回料合金中低熔點的雜質(zhì)元素及低密度的夾雜物能夠充分上浮，將部分夾雜物粘附到坩堝壁上，使鋼水得到凈化，再加入脫氧劑進行脫氧，然后扒渣、調(diào)整碳、鐵、錳、硅、鉬、鉻、磷、硫的含量，然后加入孕育劑，靜置5～10min；(4)將孕育劑與鐵水一同注入鐵包中，保留爐底20～25cm的熔液，繼續(xù)下一爐的熔煉生產(chǎn)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高強度錳鋼的真空管熔煉工藝，其特征在于，包括以步驟：(1)首先將錳鐵和生鐵加入中頻感應(yīng)電爐中，然后再加入廢鋼、鉬鐵和增碳劑，最后加入回爐料，然后對中頻感應(yīng)電爐抽真空至壓強為500～1000Pa；(2)在鐵水熔煉至感應(yīng)電爐體積的3/4時，用鐵耙踏料、打渣，然后加入碳化硅和回爐料至爐滿，然后繼續(xù)熔煉至其完全融化，再用鐵耙踏料、打渣，然后加入鉻鐵，靜置；(3)將熔煉爐升溫至1580～1620℃，控制感應(yīng)爐內(nèi)壓強為1500～2000Pa，利用電磁攪拌使返回料合金中低熔點的雜質(zhì)元素及低密度的夾雜物能夠充分上浮，將部分夾雜物粘附到坩堝壁上，使鋼水得到凈化，再加入脫氧劑進行脫氧，然后扒渣、調(diào)整碳、鐵、錳、硅、鉬、鉻、磷、硫的含量，然后加入孕育劑，靜置5～10min；(4)將孕育劑與鐵水一同注入鐵包中，保留爐底20～25cm的熔液，繼續(xù)下一爐的熔煉生產(chǎn)。2.如權(quán)利要求1所述的高強度錳鋼的熔煉工藝，其特征在于，所述高強度錳鋼的成分如下：碳1.12～1.35％、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：翟建，趙文定，杜昆福，曹林，汪偉，陳友梅，
申請(專利權(quán))人：寧國市開源電力耐磨材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34
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