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2024-11-06 发布于山东
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学免兔wOct.2014铸

学免兔wOct.2014

Vol.63No.10FOUNDRY

Vol.63No.10

一种低温用铸钢材料的化学成分与热处理工艺设计

唐钟雪，杨爱宁，胡进林，张宏凯

(宁夏共享铸钢有限公司，宁夏银川750021)

摘要：为满足海工装备用铸钢件材料的高强度和低温冲击性能要求，对ASTMA?48105-85铸钢材料的化学成分和热处理工艺进行调整、优化。最终确定该材质的化学成分为：0.25%C、0.5%Si、0.9%Mn、P≤0.02%、S≤0.01%、0.7%Cr、0.50%Mo、0.70%Ni。热处理工艺采用淬火+亚温淬火+高温回火。经过调整和优化，铸钢材料的抗拉强度达到810MPa、屈服强度达到621MPa、伸长率达到20%、断面收缩率达到47%,-20℃冲击功达到73J,-40℃冲击功达到42J。

关键词：低温冲击；亚温淬火；回火；ASTMA148105-85

中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1001-4977(2014)10-1047-04

DesignofChemicalCompositionandHeatTreatmentofCastSteelMaterialwithaLowTemperature

TANGZhong-xue,YANGAi-ning,HUJin-lin,ZHANGHong-kai(NingxiaKocelSteelFoundryCo.,Ltd.,Yinchuan750021,Ningxia,China)

Abstract:Tomeettherequirementsofhighstrengthandlow-temperatureimpactperformanceofcaststeelmaterialswhichusedtomarinetooling,thechemicalcompositionandheattreatmentonthematerialgradeswereadjustedandoptimizedonthebasisofASTMA148105-85.Thechemicalcompositionofthematerialwasdetermined:0.25%C,0.5%Si,0.9%Mn,P≤0.02%,S≤0.01%,0.7%Cr,0.50%Mo,0.70%Ni.Heattreatmentprocessis:quenching+subcriticaltemperaturequenching+hightempering.Byadjustingandoptimizing,thetensilestrengthofmaterialreaches810MPa,yieldstrength621MPa,elongationof20%,reductionrateof47%,impactenergiesat-20℃and-40℃reach73Jand42J,respectively.

Keywords:low-temperatureimpact;subcriticalquenching;tempering;ASTMA148105-85

目前，世界石油和天然气勘探开发投资开始呈现增长趋势，钻井区域不再局限于常规陆地和海洋，而是加大了高寒地区的油气开发力度1,这些地区要求钻井在-40℃能正常工作，而普通材料均不能满足要求，因此在-40℃低温条件下使用的高强度、高韧性、高塑性的铸钢材料面临新的挑战。低温用铸钢材料的物理、力学性能与常温状态相比有较大的区别。随着温度的降低，材料韧性和塑性显著下降，低温铸钢件不仅要有较高的强度和硬度，而且还要具有良好的低温冲击韧性。因此低温用高强度铸钢的化学成分及热处理工艺研究，对海洋装备材料具有重要的意义。

本文通过对一种低温用铸钢材料的化学成分与热处理工艺设计的研究，最终成功满足了该材料高强度和低温冲击的要求。

1化学成分及热处理工艺设计

该低温用铸钢材料，具有较高的强度要求，并且

要求良好的低温冲击性能，具体力学性能要求见表1,化学成分要求见表2。

表1力学性能要求

Table1Themechanicalpropertyrequi