[发明专利]一种高强度铸钢及其制备方法

说明书

本发明涉及铸钢领域，具体涉及一种高强度铸钢及其制备方法。本发明公开一种高强度铸钢，其特征在于，以质量百分比计，该高强度铸钢由以下成分组成：C：0.24％～0.3％，Si：1％～2％，Mn：1.8％～3％，Cr：0.3％～0.7％，Mo：0.2％～0.4％，Ti：0.01％～0.04％，Al：0.01％～0.08％，B：0.001％～0.008％，稀土元素RE：0.01％～0.06％，S≤0.03％，P≤0.03％，余量为Fe。本发明解决了目前铸钢市场上低合金高强度铸钢虽然强度高、硬度高，但是普遍存在韧性较低的问题。本发明所制备的高强度铸钢兼具高强度、高硬度和高韧性三种优点，可满足市场需求，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及铸钢领域，具体涉及一种高强度铸钢及其制备方法。

背景技术

钢铁一直是国家经济建设、社会发展的重要支柱。随着我国经济的高速发展，钢铁的需求量连年激增，产量也随之剧增。从1996年我国的粗钢产量突破1亿吨，跃居世界第一，至2012年我国大陆粗钢产量7.16亿吨，占全球钢产量的46.3％，几年时间我国铸钢产量翻了几番，为我国公路、铁路交通、城市建设、国防建设等提供了强大助力。虽然我国是一个钢铁大国，但还并非钢铁强国，普通钢材产能过剩，而有些高性能钢材却还依赖进口。因此，研发生产高性能的铸钢将是缓解我国铸钢产能过剩、有效提高我国铸钢硬实力的重要途径之一。

目前铸钢市场上低合金高强度铸钢虽然强度高、硬度高，但是普遍存在韧性较低的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高强度铸钢，以质量百分比计，该高强度铸钢由以下成分组成：

C：0.24％～0.3％，Si：1％～2％，Mn：1.8％～3％，Cr：0.3％～0.7％，Mo：0.2％～0.4％，Ti：0.01％～0.04％，Al：0.01％～0.08％，B：0.003％～0.005％，稀土元素RE：0.02％～0.03％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；

所述稀土元素RE为铈、镧和钇中的一种或多种。

优选地，一种高强度铸钢，以质量百分比计，该高强度铸钢由以下成分组成：

C：0.26％～0.3％，Si：1.5％～1.8％，Mn：1.8％～2.4％，Cr：0.3％～0.5％，Mo：0.2％～0.4％，Ti：0.02％～0.03％，Al：0.02％～0.05％，B：0.003％～0.005％，稀土元素RE：0.02％～0.03％，S≤0.01％，P≤0.01％，余量为Fe；

所述稀土元素RE为铈、镧和钇中的一种。

本发明的另外一个目的是提供一种高强度铸钢的制备方法，具体步骤如下：

S1.按照组成成分将原料投入高炉熔炼成钢水，采用机械搅拌法脱硫，得到预处理钢水；所述预处理钢水中S≤0.01％；

S2.将所述预处理钢水加入转炉中，采用顶底复合吹炼，在吹炼中脱磷，以及再次脱硫，使S≤0.005％，P≤0.005％；在吹炼后期，通过加入除氧剂进行脱氧；吹炼结束后，加入七铝十二钙，使炉渣碱度大于5.2；同时根据钢水的成分含量，加入合金进行微调，从而进行出钢合金化，即得到高强度铸钢液；

所述除氧剂为Al、SiC复合而成；所述除氧剂中Al：SiC质量比为1:2～5；

S3.采用真空循环脱气法处理高强度铸钢液，在高强度铸钢液温度为1660～1700℃时出炉；扒渣、浇铸得到浇铸件，进行热处理，得到高强度铸钢。

优选地，所述合金包括金属铬、金属锰、金属钼和金属钛中的一种或多种。

优选地，所述步骤S3中浇铸的温度范围为1450～1520℃。

优选地，所述步骤S3中的热处理具体为：