[发明专利]一种高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢及其制备方法

摘要

本发明是一种高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢。该材料的组成的化学质量百分为0.05～0.35％的C、2.0～10.0％的Si、5.0～25.0％的Mn、3.0～12.0％的Al、0.1～0.8％的Cr、0.1～0.5％的Mo、0.1～1.2％的Ni、0.01～0.8％的V、0.01～0.08％的Nb、0.6～1.0％的Ti、0.01～0.5％的Re、S≤0.01％、P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质，并且还需同时满足如下关系11％≤Si+Al≤20％、2C≤Nb+V+Ti≤3C。本发明的Fe‑Mn‑Al‑C系低密度钢基体组织为奥氏体，具有高强度的同时使钢具有良好的塑韧性，且具有良好的抗腐蚀性能，使其能够更广泛使用。

主权项

一种高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢，其特征为该材料的化学质量百分组成为：0.05～0.35％的C、2.0～10.0％的Si、5.0～25.0％的Mn、3.0～12.0％的Al、0.1～0.8％的Cr、0.1～0.5％的Mo、0.1～1.2％的Ni、0.01～0.8％的V、0.6～1.0％的Ti、0.01～0.08％的Nb、0.01～0.5％的RE、S≤0.01％、P≤0.02％，其余为Fe和不可避免的杂质，并且还需同时满足如下关系：11％≤Si+Al≤20％、2C≤Nb+V+Ti≤3C；所述的低密度铸钢由以下方法制得，包括以下步骤：1）配料：以高纯生铁棒、锰铁块、铬铁块、硅铁块、钼铁块、钛铁块、钒铁块、镍板、铌铁块、纯铝锭、增碳剂、RE块为原料，按照所述的Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢所需进行配料；2）造型：采用水玻璃砂造型，用吹二氧化碳的方法硬化砂型，然后在砂型内壁涂刷涂料，烘干，等待浇注；3）熔炼：常压1500℃～1550℃下，在中频感应电炉内对物料进行熔炼，得到合金钢液体；4）浇注：再次提高功率将温度升到1600～1640℃后出钢；脱氧、除渣后将合金溶液浇注到砂型中，空冷获得铸件；5） 热处理：铸件的热处理在热处理炉内进行，先进行正火处理，正火温度为850～1200℃，保温1～3小时，空冷；然后在4小时内进行固溶处理，固溶温度为800～1250℃，保温20min～3. 5小时，采用水作为淬火介质，淬火介质温度25～40℃；淬火后1小时内进行时效处理，时效温度为300～500℃，保温1～8小时，空冷，最后得到高强度Fe‑Mn‑Al‑C系低密度铸钢。