一種厚壁鑄鋼件凝固組織細(xì)化和凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種鑄鋼件凝固組織細(xì)化和凈化方法，特別涉及一種厚壁鑄鋼件的凝固組織細(xì)化和凈化方法，屬于鑄鋼技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對大型球磨機(jī)、渣漿栗、乳鋼機(jī)等需求量不斷增加，導(dǎo)致大型球磨機(jī)端蓋、乳鋼機(jī)牌坊、渣漿栗殼體、大型鑄鋼乳輥等需求不斷增加，因上述鑄鋼件壁厚大，凝固時間長，以往這些大型鑄鋼件鑄造成形過程中存在夾雜物多、凝固組織粗大等不足，導(dǎo)致上述鑄鋼件力學(xué)性能大幅度降低，使用安全性下降，易造成設(shè)備的停機(jī)檢修，由此而產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]為了提高鑄鋼力學(xué)性能性能，中國發(fā)明專利CN 104818426公開了一種高強(qiáng)度微合金化稀土鑄鋼，所述鑄鋼的主要化學(xué)成分包括C、S1、Mn、Nb、T1、Re、La、Ce、P、S、鐵以及微量雜質(zhì)元素，所述C、S1、Mn、Nb、T1、Re、P、S的質(zhì)量百分含量分別為C0.30%?0.40%，S1.60%?0.80%,Mnl.10%?1.40%,Nb0.03%?0.09%,Ti0.01 ?0.08%,Re0.01%?0.20%，La0.01% ?0.10%，Ce0.01% ?0.15%,Ρ ^ 0.035%, S ^ 0.010%。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于微合金化稀土鑄鋼可以在不明顯降低塑性和韌性的條件下，顯著提高屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。
[0004]中國發(fā)明專利CN 104911504還公開了一種用于特大型破碎機(jī)的高強(qiáng)度高抗磨鑄鋼件，其特征在于，該鑄鋼件化學(xué)組成的重量百分比為:C1.31?1.40，S1.50?0.90，Μη 17.5 ?19.0，Ρ 彡 0.040，S 彡 0.020，Crl.00 ?1.40，Ni 彡 0.60，Mo 彡 0.50，B0.005 ?0.010，A10.08 ?0.12，T1.10 ?0.18，La0.05 ?0.09，Ce0.05 ?0.10，V0.05 ?0.10，其余為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)。還公開了一種用于生產(chǎn)上述鑄鋼件的工藝，使所述鑄鋼件具有較好的韌性和耐磨性，使用壽命長，適用于特大型破碎機(jī)中。中國發(fā)明專利CN104878311還公開了一種用于超超臨界火電機(jī)組的鑄鋼零部件，其特征在于，該鑄鋼零部件化學(xué)組成的重量百分比為:C0.15?0.20，Si ( 0.60，Μη0.4?0.8，Ρ彡0.02，S < 0.015，Cr2.2?2.5，Ni彡0.5，Mo0.5?0.8，Cu彡0.5，V0.3?0.4，其余為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)。還公開了一種用于生產(chǎn)上述鑄鋼零部件的工藝，使所述鑄鋼零部件具有較好的耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性能以及較強(qiáng)的韌性，適用于超超臨界火電機(jī)組中。中國發(fā)明專利CN 104988425還公開了一種超高強(qiáng)度高韌性低碳馬氏體鑄鋼，以質(zhì)量百分比計，該超高強(qiáng)度高韌性低碳馬氏體鑄鋼的化學(xué)成分為:C:0.10%?0.25%，Cr:0.5%?1.5%，Μη:0.5%?2.5%，S1:0.5%?2%，Μο:0.1%?0.5%，V:0.1%?0.5%，N1:0.1%?0.4%，Cu:0.1%?0.3%, Ca:0.05%?0.1%, P ^ 0.02%, S..( 0.02%，余量為鐵。方法包括:
1)按比例先將原料鋼、鉻鐵、硅鐵及生鐵加熱升溫至原料熔化成鋼水，向鋼水中依次加入鉬鐵、釩鐵、電解鎳、純銅及錳鐵，保溫直至加入的成分均勻化，得到鋼液；2)將鋼液加熱后加入鋁脫氧，然后向鋼液中加入硅鈣線，進(jìn)行澆鑄；3)將澆鑄所得的鑄件保溫后水淬處理，再經(jīng)回火處理，制得超高強(qiáng)度高韌性低碳馬氏體鑄鋼。該馬氏體鑄鋼綜合力學(xué)性能優(yōu)異；該制備方法操作簡單，節(jié)能環(huán)保，適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。中國發(fā)明專利CN 103436808還公開了一種低碳當(dāng)量高強(qiáng)韌性鑄鋼及其制備方法。低碳當(dāng)量高強(qiáng)韌性鑄鋼化學(xué)成分重量百分比為:C0.14 ?0.18%，S1.30-0.60%, Mnl.00-1.20%, Cr0.40-0.60%, N1.70-0.80%,Mo0.20-0.30%,P ^ 0.025%,S ^ 0.020%, V0.02-0.03 %，Nb0.03-0.05%,Cu ^ 0.20%,余量為Fe。制備方法為采用電弧爐和AOD爐二次冶煉后并進(jìn)行高溫?zé)崽幚?。該發(fā)明有益效果為:將微合金化技術(shù)引入低碳鑄鋼生產(chǎn)，在保持焊接性能良好的情況下，大幅提高材料強(qiáng)度和低溫韌性；采用電弧爐-A0D爐雙聯(lián)熔煉，在電弧爐提高氧化期脫碳量，去除鋼水中的磷等有害元素；在々(?爐進(jìn)行二次脫氧，吹氬氣精煉，盡可能去除鋼水中的氧化夾雜及N、
H、0等氣體，大幅度提高鋼水潔凈度；調(diào)質(zhì)前采用高溫預(yù)處理工藝，細(xì)化晶粒，為最終熱處理創(chuàng)造條件。中國發(fā)明專利CN 104404366還公開了一種高強(qiáng)韌性推力桿支架鑄鋼件配方，其化學(xué)成分按重量百分比(wt% )含有C:(λ 3?(λ 45%, Si:< 1.0%, Μη:彡1.0%, P:0.03%, S:0.03%, Nb:0.04?0.08%，余量為Fe。通過適當(dāng)降低材質(zhì)的碳含量，提高鑄鋼件心部的韌性，在材料中加入微量的合金元素鈮，起到細(xì)化晶粒和沉淀強(qiáng)化作用，提高材質(zhì)的機(jī)械性能的作用。該發(fā)明還公開了一種高強(qiáng)韌性推力桿支架鑄鋼件生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:1)鋼水冶煉；2)澆注成型；3)熱處理。該發(fā)明的一種高強(qiáng)韌性推力桿支架鑄鋼件生產(chǎn)工藝，通過優(yōu)化鑄造工藝，提高工件表面和內(nèi)在質(zhì)量。中國發(fā)明專利CN 104195449還公開了一種尚強(qiáng)度尚初性鑄鋼材及其制造方法和鑄造品。所述尚強(qiáng)度尚初性鑄鋼材具有的組成包含0.25至0.30質(zhì)量％的C、0.20至0.40質(zhì)量％的S1、0.50至1.10質(zhì)量％的Mn、2.20至 2.80 質(zhì)量 ％的 N1、0.25 至 0.60 質(zhì)量 ％的 Cr、0.05 至 0.10 質(zhì)量 ％的 Α1、0.20 至 0.50質(zhì)量％的Cu、0.20至0.40質(zhì)量％的Mo，還包含F(xiàn)e和不可避免的雜質(zhì)。由于該發(fā)明的高強(qiáng)度高韌性鑄鋼材具有特定的組成，所以即使在大型鑄鋼材中，在淬火時通過空氣冷卻或風(fēng)扇冷卻也可以獲得充分高的強(qiáng)度和韌性而無需實施塑性加工且無需實施液體冷卻如水冷卻或油冷卻。中國發(fā)明專利CN 104195462還公開了一種超高強(qiáng)度鑄鋼及其制造方法，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為??碳0.04-0.06%、硅0.3-0.5%、錳0.04-0.06%,鈣 0.4-0.7 %、鈰 0.003-0.004 %、鎂 0.2-0.3 %、鉬 0.7-0.8 %、硼 0.023-0.026 %、鈮0.18-0.23%、鈦 0.001-0.0032%、硫彡 0.25%、磷 0.03-0.04%、余量為鐵；該發(fā)明的鑄鋼材料中添加了鉬、硼、鈮和鈦合金元素，使鋼材具有良好強(qiáng)度、韌性及力學(xué)性能；該發(fā)明的生產(chǎn)工藝具有獨(dú)特的熱處理工藝，生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益好，適合于大規(guī)模生產(chǎn)，具有良好的推廣價值。中國發(fā)明專利CN 104131231還公開了一種采煤機(jī)搖臂用低碳微合金化鑄鋼，由以下質(zhì)量百分比的成分組成:C0.22%?0.30%, S1.30%?0.45%, Mnl.10?
1.20%, Cr0.20%?0.40%, N1.20%?0.35%, Mo0.30%?0.45%,A10.03%?0.06%,Ce0.03%?0.04%，S<0.015%，P<0.02%，余量為？6。該發(fā)明還提供了一種制備該鑄鋼的方法。該發(fā)明通過對鑄鋼進(jìn)行成分的篩選和配比的優(yōu)化，并且對鑄鋼尋求最佳熱處理工藝，最終獲得強(qiáng)硬度高、沖擊韌性優(yōu)良、碳當(dāng)量低、生產(chǎn)成本低的低碳微合金化鑄鋼，更能符合采煤機(jī)大型搖臂用鋼的需要。中國發(fā)明專利CN 103952632還公開了一種石油鉆采設(shè)備泥漿栗承壓件用鑄鋼，按照質(zhì)量百分比由以下成份組成:C0.22% -0.3%,Mn0.7% -0.9%,Cr0.8% -1 %, Mo0.2% -0.3%, S1.2% ~0Λ%, Re0.01 % -0.015 %, S ^ 0.02 %,
0.025%,Cu^ 0.4%,Ni ^ 0.4%,ff ^ 0.1%，微量元素之和彡 1%，余量為 Fe。該發(fā)明還公開了該種石油鉆采設(shè)備泥漿栗承壓件用鑄鋼的制備方法。本發(fā)