本發(fā)明涉及合金鋼環(huán)件
技術領域：
，具體涉及一種高硬度合金鋼環(huán)件及其制備方法。
背景技術：
：高硬度合金鋼在建材、汽車制造等領域均有廣泛的應用。合金鋼除了鐵元素和碳元素，還含有不同種類和不同比例的合金元素，通過適當的工藝加工處理，可以賦予合金鋼特殊的性能，從而滿足對鋼材的各種需求。目前為止，雖然合金鋼技術得到很大發(fā)展，但是，仍有很多問題存在，如耐腐蝕性能，阻燃性能，硬度等，在很多場合還不能滿足需求。在中國公開的專利申請cn106756431a中針對獲得一種耐磨高硬度合金鋼材料的制備方法，采用不銹鋼鋼屑、低碳錳鋼、堿式碳酸鎳、稀土硅鐵、螢石、二硼化鈦、十二烷基苯磺酸鈉、磷酸氫二鈉、鋯英砂、碳化鉿、硼化釩、碳化鉻為原料，該發(fā)明制得的合金鋼材具有較高的強度和耐腐蝕性能，具有一定的耐磨性能，生產過程安全環(huán)保。在中國公開的專利申請cn105154755a中針對獲得一種耐高溫合金鋼材料的制備方法，采用原料為不銹鋼鋼屑、鐵粉、碳粉、硼鐵粉、氧化鋅、硅化鈦、氟化石墨、微蠟粉、鉻粉、玻璃纖維、鉍粉、二氧化鋯粉和鉻粉，制得的合金鋼材料就有一定的強度、硬度和耐熱穩(wěn)定性能。目前現有技術所制合金鋼雖然具有一定的強度、硬度和耐熱穩(wěn)定性能，但存在硬度小，容易開裂，韌性差等缺陷。技術實現要素：針對上述存在的問題，本發(fā)明提出了一種高硬度合金鋼環(huán)件。本發(fā)明所提供的技術方案能夠在一定程度上彌補現有技術所制合金鋼存在的硬度小，容易開裂，韌性差等缺陷。為了實現上述的目的，本發(fā)明采用以下的技術方案：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：1.8％-2.4％、si：1.0％-1.3％、mn：0.3％-0.5％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.2％-1.5％、mo：0.4％-0.9％、tc：0.4％-0.7％、i：0.2％-0.45％、zr：0.3％-0.55％、al：0.15％-0.35％、er：0.15％-0.45％、ba：0.1％-0.4％、ti：0.2％-0.6％、余量為鐵及其他雜質元素。優(yōu)選的，該合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：1.9％-2.3％、si：1.05％-1.25％、mn：0.35％-0.45％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.25％-1.4％、mo：0.5％-0.8％、tc：0.5％-0.6％、i：0.25％-0.4％、zr：0.35％-0.5％、al：0.2％-0.3％、er：0.2％-0.4％、ba：0.2％-0.3％、ti：0.3％-0.5％、余量為鐵及其他雜質元素。優(yōu)選的，各元素通過以下原料進行添加：廢鋼、硅粉末、錳鐵、鉻鐵、鉬鐵、锝鐵、碘、鋯鐵、鋁鐵粉末、鉺鐵、碳酸鋇、二氧化鈦。優(yōu)選的，該合金鋼環(huán)件，制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1500-1600℃的電爐中，進行vd處理一段時間后，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為800-850℃，淬火10-20min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為120-150℃回火處理20-25min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉1-2h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以400-500r/min的速度機械攪拌，熔煉一段時間；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌30-60min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為800-900℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于680-720℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為30-60min，隨后調整溫度為600-650℃進行二次淬火，二次淬火時間為20-30min；(6)將淬火后的毛坯至于760-810℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為1-2h，隨后將溫度調整為600-650℃進行二次回火，時間為30-40min，得高硬度合金鋼環(huán)件。優(yōu)選的，步驟(1)中vd處理時間為30-40min。優(yōu)選的，步驟(2)中熔煉時間為1-2h。采用上述的技術方案，本發(fā)明的有益效果是：鉬锝組成的合金具有優(yōu)良的超導性質，可以增強锝的強度、韌性，制得的合金鋼具有質輕、耐腐蝕、硬度高等優(yōu)點；隨著碘含量的增加，鋯合金對碘致應力腐蝕開裂的敏感性能增加，開裂的臨界應力強度因子降低，裂紋萌生所需的應力降低，碘分壓越高，裂紋擴展過度到快速的穿晶準解里方式時對應的應力強度因子越低，開裂的臨界應力增強，所制合金鋼的抗裂性能增強；經過脫氧處理的鋁和硅，生成大量的三氧化二鋁和二氧化硅，再加入鋇合金時，鋇除參與脫氧外，還參與合金中殘留的二氧化硅和三氧化二鋁的結合，生成的大顆粒的復合夾雜而上浮排出，從而提高了鋇的脫氧速率，充分發(fā)揮了各合金間的配合作用，有利于提高合金鋼的力學性能。具體實施方式交平為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：1.8％、si：1.0％、mn：0.3％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.2％、mo：0.4％、tc：0.4％、i：0.2％、zr：0.3％、al：0.15％、er：0.15％、ba：0.1％、ti：0.2％、余量為鐵及其他雜質元素。一種高硬度合金鋼環(huán)件，其制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1500℃的電爐中，進行vd處理，時間為30min，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為800℃，淬火10min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為120℃回火處理20min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉1h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以400r/min的速度機械攪拌，熔煉1h；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌30min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為800℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于680℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為30min，隨后調整溫度為600℃進行二次淬火，二次淬火時間為20min；(6)將淬火后的毛坯至于760℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為1h，隨后將溫度調整為600℃進行二次回火，時間為30min，得高硬度合金鋼環(huán)件。實施例2：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：2.4％、si：1.3％、mn：0.5％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.5％、mo：0.9％、tc：0.7％、i：0.45％、zr：0.55％、al：0.35％、er：0.45％、ba：0.4％、ti：0.6％、余量為鐵及其他雜質元素。一種高硬度合金鋼環(huán)件，其制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1600℃的電爐中，進行vd處理，時間為40min，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為850℃，淬火20min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為150℃回火處理25min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉2h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以500r/min的速度機械攪拌，熔煉2h；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌60min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為900℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于20℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為60min，隨后調整溫度為650℃進行二次淬火，二次淬火時間為30min；(6)將淬火后的毛坯至于810℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為2h，隨后將溫度調整為650℃進行二次回火，時間為40min，得高硬度合金鋼環(huán)件。實施例3：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：1.9％、si：1.05％、mn：0.35％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.25％、mo：0.5％、tc：0.5％、i：0.25％、zr：0.35％、al：0.2％、er：0.2％、ba：0.2％、ti：0.3％、余量為鐵及其他雜質元素。一種高硬度合金鋼環(huán)件，其制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1510℃的電爐中，進行vd處理，時間為32min，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為810℃，淬火12min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為125℃回火處理21min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉1.2h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以410r/min的速度機械攪拌，熔煉1.2h；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌35min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為810℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于690℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為35min，隨后調整溫度為610℃進行二次淬火，二次淬火時間為22min；(6)將淬火后的毛坯至于770℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為1.5h，隨后將溫度調整為610℃進行二次回火，時間為32min，得高硬度合金鋼環(huán)件。實施例4：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：2.3％、si：1.25％、mn：0.45％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.4％、mo：0.8％、tc：0.6％、i：0.4％、zr：0.5％、al：0.3％、er：0.4％、ba：0.3％、ti：0.5％、余量為鐵及其他雜質元素。一種高硬度合金鋼環(huán)件，其制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1540℃的電爐中，進行vd處理，時間為35min，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為820℃，淬火15min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為130℃回火處理23min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉1.5h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以450r/min的速度機械攪拌，熔煉1.6h；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌50min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為850℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于700℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為40min，隨后調整溫度為640℃進行二次淬火，二次淬火時間為25min；(6)將淬火后的毛坯至于800℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為1.5h，隨后將溫度調整為640℃進行二次回火，時間為35min，得高硬度合金鋼環(huán)件。實施例5：一種高硬度合金鋼環(huán)件，由如下重量份數原料制成：c：2.0％、si：1.2％、mn：0.4％、p≤0.045％、s≤0.055％、cr：1.3％、mo：0.7％、tc：0.55％、i：0.3％、zr：0.4％、al：0.25％、er：0.3％、ba：0.25％、ti：0.4％、余量為鐵及其他雜質元素。一種高硬度合金鋼環(huán)件，其制備方法包括如下幾個步驟：(1)將鋁鐵粉末和硅粉末至于溫度為1580℃的電爐中，進行vd處理，時間為38min，加入鋇鐵粉末，將溫度調整為840℃，淬火18min，隨后將合金轉移至回火爐中，將溫度調整為140℃回火處理24min；(2)將剩余物料至于熔煉爐中，加熱至熔融，在磁力攪拌的條件下熔煉1.8h，隨后將(1)所得產物至于熔煉爐中，以480r/min的速度機械攪拌，熔煉1.8h；(3)向(2)所得產物中加入高級加硅脫氧孕育劑，機械攪拌均勻后，進行成分分析、調整，隨后用噴槍向鐵水中噴入適量的除渣劑，機械攪拌50min；(4)將除渣后的鐵水注入澆鑄機中澆鑄成型，得組成品，待粗成品溫度降為880℃時，進行鍛壓，得毛坯；(5)將毛坯至于710℃的高頻淬火機中進行一次淬火，一次淬火時間為50min，隨后調整溫度為640℃進行二次淬火，二次淬火時間為28min；(6)將淬火后的毛坯至于800℃的真空回火爐中進行一次回火，時間為1.8h，隨后將溫度調整為640℃進行二次回火，時間為38min，得高硬度合金鋼環(huán)件。將本發(fā)明實施例中的合金鋼環(huán)件與市場中的產品做性能測試，其測試結果如下：伸長率(％)拉伸強度(mpa)硬度(hb)實施例123621224實施例226626228實施例324623227實施例425625225實施例523624226對照例110432137對照例29439139由上表可以看出該合金鋼環(huán)件與市場中常見的合金鋼環(huán)件相比，本產品具有良好的抗裂性能和力學性能，制得推廣使用。以上實施例僅用以說明本發(fā)明型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明型各實施例技術方案的精神和范圍。當前第1頁12