[发明专利]奥氏体锰钢及其制备方法

权利要求书

1.一种奥氏体锰钢，其特征在于：该奥氏体锰钢化学成分及重量百分比为：碳0.9～1.5%，硅0.3～0.8%，锰16～19%，磷≤0.05%，硫≤0.04%，铬0.40～0.80%，铌0.05～0.10%，钛0.05～0.10%，钒0.05～0.10%，Re 0.04～0.10%，余量为铁和其它总和≤0.20%的不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的奥氏体锰钢，其特征在于：该奥氏体锰钢化学成分及重量百分比为：碳1.05～1.35%，硅0.3～0.6%，锰16～19%，磷≤0.05%，硫≤0.03%，铬0.40～0.80%，铌0.05～0.10%，钛0.05～0.10%，钒0.05～0.10%，Re 0.04～0.10%，余量为铁和其它总和≤0.20%的不可避免的杂质。

3.一种奥氏体锰钢的制备方法，其特征在于：制备步骤包括：

（1）采用碱性中频感应电炉熔炼，按照如下成分：碳1.05～1.35%，硅0.3～0.8%，锰16～19%，磷≤0.05%，硫≤0.04%，铬0.40～0.80%，铌0.05～0.10%，钛0.05～0.10%，钒0.05～0.10%，Re 0.04～0.10%，余量为铁和其它总和≤0.20%的不可避免的杂质，将作为原料的废钢和其他合金配料成分称量好；先将废钢进行熔化、增碳；

（2）将步骤（1）废钢熔化后所得的废钢钢液采用在钢水中加入纯铝进行初脱氧，纯铝加入量为钢液总重量的0.04-0.05%；然后再加入其它合金配料与废钢钢液进行混合熔炼，在出钢前加入纯铝进行终脱氧，终脱氧的纯铝加入量为钢液总重量的0.08-0.10%；此外在废钢熔化后直至浇注结束的整个过程中，采用除渣剂和硅钙粉混合的形式对钢液进行扩散脱氧，以提高钢水的精炼程度；

（3）采用冲入法对步骤（2）熔炼所得的钢水进行球化变质处理，变质剂为0.2～0.4%的稀土硅钙球化变质剂和0.2～0.5%的硅钙粉；

（4）钢水出钢温度为1540～1560℃，浇注温度控制在1380～1450℃，待铸件在砂型中自然冷却到200℃以下后从砂型清出；

（5）将步骤（4）从砂型清出的铸件进行水韧处理，具体处理过程为：（1）铸件以75-80℃/h的升温速率从室温升到600-650℃并保温1.5-2小时；（2）铸件以90-100℃/h的升温速率升到1000-1050℃并保温1.5-2小时；（3）铸件5-10分钟升到950-1080℃并保温1.5-2小时；（4）然后将铸件置于有水的水槽中进行淬火处理，保证淬火过程中所用水槽中的水温≤40℃；即得到奥氏体锰钢。

4.根据权利要求3所述的奥氏体锰钢的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的成分为：碳1.05～1.35%，硅0.3～0.6%，锰16～19%，磷≤0.05%，硫≤0.03%，铬0.40～0.80%，铌0.05～0.10%，钛0.05～0.10%，钒0.05～0.10%，Re0.04～0.10%，余量为铁和其它总和≤0.20%的不可避免的杂质。

5.根据权利要求3所述的奥氏体锰钢的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的除渣剂与硅钙粉的重量之比为15：1。

6.根据权利要求3所述的奥氏体锰钢的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的稀土硅钙球化变质剂为组成为Re 30.75%，Si38.87%，Ca1.9%，Fe28.48%的稀土硅钙球化变质剂；硅钙粉为组成为Si 60%，Ca 30%，Fe 10%的硅钙粉。

7.根据权利要求3所述的奥氏体锰钢的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的具体处理过程为：（1）铸件以80℃/h的升温速率从室温升到650℃并保温2小时；（2）铸件以100℃/h的升温速率升到1050℃并保温2小时；（3）铸件10分钟升到1080℃并保温2小时；（4）然后将铸件置于有水的水槽中进行淬火处理，保证淬火过程中所用水槽中的水温≤40℃；即得到奥氏体锰钢。