一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115627427A(43)申请公布日2023.01.20(21)申请号202211323712.8C21C7/06(2006.01)(22)申请日2022.10.27C21C5/28(2006.01)(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸(72)发明人方圆文辉李英奎邓伟(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204专利代理师柏尚春(51)Int.Cl.C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/18(2006.01)C22C38/34(2006.01)C22C33/04(2006.01)C21D8/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法，所述挖机锻造斗齿用钢的化学成分以质量百分比计含有：C：0.30‑0.37%，Si：1.25‑1.55%，Mn：1.00‑1.30%，P：≤0.035%，S：≤0.035%，Cr：1.20‑1.50%，Al：0.020‑0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质；制备过程包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、连铸、加热、轧制及冷却。本发明采用低成本的合金元素进行成分设计，采用最佳的成分配比，获得具有屈服强度≥1500MPa，抗拉强度≥1800MPa，20℃纵向冲击吸收功≥45J，轧态硬度220‑240HB以及淬透性良好的锻造斗齿用钢。CN115627427ACN115627427A权利要求书1/1页1.一种挖机锻造斗齿用钢，其特征在于，其化学成分以质量百分比计含有：C：0.30‑0.37%，Si：1.25‑1.55%，Mn：1.00‑1.30%，P：≤0.035%，S：≤0.035%，Cr：1.20‑1.50%，Al：0.020‑0.050%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：（1）转炉冶炼：主要炉料为废钢+铁水，冶炼过程中加入石灰和菱镁石对渣系进行调整，加入硅锰、硅铁及铬铁，对成分进行粗调，出钢后采用铝块脱氧；（2）LF精炼：完成成分调整，使各元素控制在内控范围内，脱氧去夹杂，喂入铝线，LF全程使用碳化硅进行渣面脱氧；（3）RH真空处理：通过真空处理脱气去夹杂，避免产生氢脆；（4）连铸：采用大方坯连铸机生产，全保护浇铸，防止钢水二次氧化，低过热度浇铸；（5）加热：钢坯入炉首先经过充分预热，使钢坯表面温度与芯部温度基本一致，然后加热至1200℃以上；（6）轧制及冷却：铸坯出加热炉后采用高压水除磷，开轧温度按照1040‑1140℃控制，终轧采用KOCKS机组进行控制轧制，轧后采用长尺大冷床缓冷，冷床加盖保温罩，匀速摇动冷床使圆钢缓慢冷却，提高材料平直度并释放应力。3.根据权利要求2所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述真空处理后钢液中氢含量≤2ppm。4.根据权利要求2所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述连铸过程中控制中间包第一炉过热度≤40℃，连浇炉按10‑30℃控制，拉速保持0.80‑0.90m/min。5.根据权利要求2所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述加热温度具体为预热段≤950℃，加热一段1050‑1180℃，加热二段1200‑1290℃，均热段1200‑1270℃，总加热时间≥210min。6.根据权利要求2所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述控制除磷压力大于18MPa。7.根据权利要求2所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述终轧温度为800‑870℃。2CN115627427A说明书1/5页一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种钢材及其制备方法，尤其涉及一种挖机锻造斗齿用钢及其制备方法。背景技术[0002]斗齿是挖掘机工作中易损耗件，按不同的工作场景，一副斗齿在土方作业中通常可使用15‑45天，矿山作业通常使用5‑10天，其失效主要是齿尖不断磨损，直至暴露齿根完全报废。一副性能优良的耐磨斗齿，可以极大的减少更换维护时间，提升作业效率，这就要求斗齿用钢具备良好的组织均匀性、高淬透性、耐磨性能及优良的力学性能。低成本高淬透性设计以及与下游用户的下料及水淬工艺的匹配性是锻造斗齿用钢设计及生产的重点难点。发明内容[0003]发明目的：本发明旨在提供一种具有优异力学性能的挖机锻造斗齿用钢；本发明的另一目的在于提供一种所述挖机锻造斗齿用钢的制备方法，该方法采用低成本合金C、Mn、Si、Cr的成分设计及最优化的生