[发明专利]钎具钢及其制备方法

说明书

本申请公开了一种钎具钢及其制备方法，涉及冶金技术领域。本申请提供的钎具钢的化学成分按重量百分比计，包含C：0.17％～0.23％，Si：0.90％～1.2％，Mn：2.2％～2.6％，Mo：0.30％～0.4％，S≤0.005％，P≤0.020％，Cu≤0.20％，Al：0.010％～0.025％，O≤0.0015％，N＜0.0050％，H≤0.0001％，其余为Fe和不可避免的杂质。该钎具钢为低成本Si‑Mn‑Mo系钎具钢，无需添加Nb、V贵重金属，而通过添加Al，能够获得较低的成本，且具有较佳强度、韧性的钎具钢，能够满足钎具的使用需求。本申请提供的钎具钢的制备方法用于制作上述的钎具钢。

技术领域

本申请涉及冶金技术领域，具体而言，涉及钎具钢及其制备方法。

背景技术

凿岩钎具是矿山开采、隧道等基本建设的钻爆作业中所需的工具消耗品，钎具工作时，钎头和钎杆连接，钎头直接与岩石接触，承受着2000～9000次/min左右的高频冲击，每次的冲击能量25-500J，钎具工作时的失效形式有杆体磨损、变形、断裂失效及钎头硬质合金的脱落，塑性变形、应力疲劳腐蚀断裂等。钎具用钢要求有较高的强度、高的韧性、耐磨损、耐腐蚀及高的冲击疲劳性能。但现有的钎具用钢需要使用Nb、V等贵重金属来保持其性能，导致生产成本较高。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的目的在于提供钎具钢及其制备方法，不需要添加Nb、V等贵重金属，能够兼顾成本和性能。

本申请是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种钎具钢，钎具钢的化学成分按重量百分比计，包含C：0.17％～0.23％，Si：0.90％～1.2％，Mn：2.2％～2.6％，Mo：0.30％～0.4％，S≤0.005％，P≤0.020％，Cu≤0.20％，Al：0.010％～0.025％，O≤0.0015％，N＜0.0050％，H≤0.0001％，其余为Fe和不可避免的杂质。

在可选的实施方式中，钎具钢的化学成分按重量百分比计，包含0.01％≤Cu≤0.20％，0.01％≤P≤0.02％。

在可选的实施方式中，钎具钢的化学成分按重量百分比计，包含Si：1.0％～1.1％，Mn：2.35％～2.48％。

第二方面，本申请提供一种如前述实施方式中任一项的钎具钢的制备方法，包括按照钎具钢的化学成分依次进行钢水冶炼、精炼、连铸和轧制。

在可选的实施方式中，钢水冶炼步骤包括：

使用转炉对铁水进行冶炼，控制铁水进入转炉时S≤0.050％，As≤0.035％，冶炼终点时控制钢水中C含量为0.08％～0.12％，控制P含量≤0.018％。

在可选的实施方式中，转炉在出钢过程中加入硅铁、低碳锰铁、硅锰以及铝铁。

在可选的实施方式中，精炼步骤包括依次进行LF精炼和RH精炼；

LF精炼步骤中加入钼铁，LF精炼持续时长为60～80min；

RH精炼的真空处理时间大于18min，并且采用氩气进行软吹，使用碳化稻壳覆盖于炉渣表面。

在可选的实施方式中，开浇炉的钢水在LF精炼结束后温度为1605±10℃，到达RH精炼的工位时的温度为1595±10℃；连浇炉的钢水在LF精炼结束后温度为1599±10℃，到达RH精炼的工位时的温度为1589±10℃。

在可选的实施方式中，连铸步骤包括使用中间包、结晶器连续铸造形成连铸坯，并使连铸坯在二冷段内进行二次冷却；

沿连铸坯输送方向，二冷段包括依次连接的一区、二区、三区和四区，二次冷却用水量的分配比例为：一区28～30％，二区34～37％，三区19～22％，四区13～15％。