[發(fā)明專利]亞共析低合金鋼的球化退火方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00102387.X
• 申請日: 2000-02-22
• 公開（公告）號: CN1265427A
• 公開（公告）日: 2000-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·倫德;S·拉爾森;P·歐倫德
• 申請（專利權(quán)）人: 奧瓦科鋼鐵股份公司
• 主分類號: C21D1/32
• 分類號: C21D1/32
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 段承恩

本發(fā)明涉及一種球化退火亞共析低合金鋼的方法，具體涉及一種亞共析低合金鋼的熱處理方法，以獲得分布在鐵素體基體上的所需量的球狀碳化物，從而增強(qiáng)鋼的冷成形性能。

目前在交貨時，低和中碳鋼通常具有包括珠光體和鐵素體，有時有貝氏體和/或馬氏體(回火的或未回火的)的混合組織。這會在機(jī)加工和/冷成形過程中造成問題。另一方面，這又會嚴(yán)重磨損刀具和在冷成形過程中在處理的物體上形成不希望的裂紋。目前使用的軟化鋼的兩種常規(guī)熱處理方法不能使低和中碳鋼發(fā)生球化。

球化退火是高碳鋼形成珠光體組織的一種常規(guī)熱處理方法，另一種方法是形成珠光體和非球狀碳化物的低碳鋼在約700℃的退火。

此外，目前使用的添加硫以增強(qiáng)加工性能的方法會形成硫化錳，增加了在高載荷下發(fā)生疲勞失效的危險。在連鑄過程中，該問題更為嚴(yán)重，會形成硫偏析和硫化物發(fā)紋。

因此，希望的是不添加硫而獲得良好的加工性能，因為，目前制造的許多部件上所承受的載荷是逐漸增大的而不是降低的。

本發(fā)明提供一種球化退火亞共析低合金鋼的方法，從而改善冷成形性能和機(jī)加工性能。

這可通過采用本發(fā)明的方法得以實現(xiàn)，在本發(fā)明的方法中，一種通常包括鐵素體和一種高碳相例如珠光體或馬氏體/貝氏體顯微組織組元的熱軋鋼，

-a)被加熱到A1和A3之間的溫度直到形成了其碳含量高于基礎(chǔ)組成的奧氏體區(qū)域，

-b)降低溫度并保持低于A1以使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和碳化物，

-c)保持溫度低于A1，直到碳化物達(dá)到所需程度的球化。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，至少重復(fù)a)和b)兩次。這可減小晶粒尺寸并從而增大合金元素的擴(kuò)散速率和降低擴(kuò)散距離。為了成功地退火含少量碳化物形成元素的亞共析鋼，這是必須的。

圖1描述對低和中碳鋼(Ovako?234，0.2wt％C)采用本發(fā)明的球化退火方法的一個實施方案。

圖2描述用于低和中碳鋼(Ovako?593，0.5wt％C，157，245，och255，0.2wt％C)的本發(fā)明方法的第二實施方案。

圖3描述用于低和中碳鋼(Ovako?593，0.5wt％C，157，245，和255，0.2wt％C)的本發(fā)明方法的第三實施方案。

目前一般對產(chǎn)品進(jìn)行熱軋。然后這些產(chǎn)品以未處理、回火、韌化或在等溫?zé)崽幚頎t中進(jìn)行處理的方式交貨。

制造和交付到消費者的產(chǎn)品可根據(jù)交付前的最終處理分為三類：

1.未處理的：

-在約1150℃熱軋-冷卻到20℃-消費者。

2.回火和硬化的：

-在約1150℃熱軋-冷卻到20℃-在約650℃回火-消費者(回火的)。

-在約1150℃熱軋-冷卻到20℃-在約900℃奧氏體化-淬火(水/油)+在約650℃回火-消費者(韌化的)。

3.在等溫?zé)崽幚頎t中進(jìn)行過處理的：

-在約1150℃熱軋-冷卻到約650℃-在約650℃保溫1小時-消費者。

就我們所知，沒有提供商提供具有球化組織的低和/或中碳鋼。對于這些類型的鋼，已經(jīng)給出了本發(fā)明方法的三個實施方案，即加熱到或等溫保持在A1和A3之間的溫度直到形成了其碳含量高于基礎(chǔ)組成的奧氏體區(qū)域，然后降低溫度并保持低于A1以使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和碳化物，并保持溫度低于A1，直到碳化物達(dá)到所需程度的球化。

實施例

實施例1

處理了兩種不同牌號的鋼，含約0.2wt％C的Ovako?157和含約0.5wt％C的Ovako?057。

對每種鋼正火四次，其方法是將溫度提高到A1和A3之間的溫度，對這些鋼為790℃，然后將溫度降低到低于A1，在本例中為約600℃，之后在約690℃保溫直到達(dá)到所需程度的球化，形成不含任何珠光體的組織。四次或更多的正火細(xì)化晶粒，形成了大量晶界，增大了奧氏體的高能形核位置的量。奧氏體區(qū)域的增多和其尺寸的減小會降低合金元素的擴(kuò)散距離，使所需的球化成為可能。

高能晶粒形成位置使因過分晶粒細(xì)化每次僅需擴(kuò)散少量的碳而達(dá)到具有極小的球化晶粒的100％球化成為可能。

圖1圖示了所述的方法。

實施例2

采用本發(fā)明的方法處理了含約0.2wt％C的Ovako?234鋼，其方法是將溫度提高到A1和A3之間的溫度，在本例中為約740℃，然后長時間保溫，將溫度降低到低于A1，并然后保溫直到達(dá)到所需程度的球化。

圖2描述了本發(fā)明方法的該實施方案。

實施例3