[發明專利]鋼材、其用途及其制造方法

有效

• 申請號: 00813881.8
• 申請日: 2000-09-27
• 公開（公告）號: CN1378605A
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發明（設計）人: 奧德·桑德伯格;博·賴德爾
• 申請（專利權）人: 尤迪霍爾姆工具公司
• 主分類號: C22C38/26
• 分類號: C22C38/26;C22C38/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 范明娥,張平元

??????????????????????????技術領域

本發明涉及具有新的化學組成及顯微組織的鋼材產品。本發明還涉及鋼材的制造及其用途。

??????????????????????????發明背景

對用于制造冷加工工具的材料，就韌性和耐磨性來說提出了高要求。通常這是確實的，例如，用于金屬板或片的切割、沖孔、彎曲和深拉的工具；用于壓制金屬粉的工具；以及冷軋輥?，F在用于冷軋輥的鋼，例如，鋼帶的冷軋輥，一般標準組成是0.73C、1.0Si、0.6Mn、5.25Gr、1.10Mo、0.50V、平衡量鐵和不可避免的雜質。用這種材料制成的輥，當該輥淬透時，在使用的條件下具有硬度為58～60HRC。用這種材料的問題是，在材料淬透的條件下，該材料有斷裂的傾向，從而引起總體破壞。而且，耐磨性也不十分滿意。另一方面，粉末治金制造的鋼，其含有高含量的釩，可以滿足所涉及的韌性及耐磨性的高要求，但是昂貴。一般情況是設計用復合材料制造冷軋輥，其中，耐磨性的外面材料通常是由高級合金鋼制成，通過澆注或任何其他方式，與較韌性材料制成的芯相結合，該韌性材料一般是較少加入合金成分。這樣，可以得到具有良好的耐磨性和韌性的軋輥。其中某些缺點是制造成本昂貴。因此，仍然對材料有一個要求，即不需要粉末治金制造或復雜的技術，但仍然能滿足對冷加工鋼的要求，其中包括韌性和耐磨性。

?????????????????????????發明簡述

本發明的目的是致力于解決上述問題并提供一種新的可用于冷加工工具，特別是用于冷軋輥的鋼材，并且該鋼材具有滿意的韌度，淬透性和耐磨性。首先，本發明的目的是提供一種用于整體加工軋輥的材料，及/或用于鋼帶冷軋的承重輥。這里的“整體”，意指輥不是由復合材料構成的。本發明的這個目的和其他目的的可通過作為本發明特征的化學組成和作為本發明又一特征的顯微組織相結合而達到的。

本發明的鋼的化學組成和顯微組織在所附的權利要求中作了說明，并在下面將更詳細說明。如不另外說明，均指重量％而言。

本發明鋼產品的組織具有的硬度，在軟退火條件下為約250HB，而在強淬火條件下為30～50HRC，并且含有5～12％(體積)的MC-碳化物的顯微組織中，至少是約50％(體積)，優選的是至少約80％(體積)的尺寸大于3μm但小于25μm，優選的小于20μm。優選的是至少90％(體積)的MC型沉積的碳化物的大小是大于3μm但小于25μm，優選的是小于20μm。該材料適于與工具制造有關的切削型加工。除了用作成品，即工具，例如具有表面硬度達60～67HRC的輥，這種硬度是通過淬透或感應淬火后進行回火而達到的，其中，淬火和回火材料中顯微組織是由含有5～12％(體積)MC碳化物的回火的馬氏體構成的，其中至少50％(體積)，優選的是至少約80％(體積)的尺寸大于3μm，但小于25μm，優選是小于20μm。在這種情況下，優選的還可以是，至少約90％(體積)MC碳化物的尺寸是大于3μm但小于25μm，優選的是小于20μm。在回火前，馬氏體含有0.50～0.70％(重量)的碳。在本文中，尺寸意指在材料的研究中的任何一個方向的碳化物顆粒的最長延伸。

為了達到所述碳化物在鋼基體中的分散，眾所周知的許多技術可用于生產制造鋼產品的鋼錠。首先，推薦所謂噴射成型技術，它也是周知的稱為OSPREY法，按照該法，鋼錠連續地圍繞其縱軸旋轉，其中，熔化的金屬以液滴形式對著連續制造的鋼錠的生長端進行噴射，一旦它們碰撞基體表面，引起液滴快速固化，然而，它不像粉末制造那樣快，也不像常規的鋼錠制造或連續鑄造那樣慢。可能應用的另一技術是ESR再熔化法(電渣再熔化法)，它首先用于制造大尺寸的產品，即具有直徑350mm至600mm的產品。

鋼中涉及的各種合金元素，在下描述。

一方面，鋼中的碳要足量以和釩以及可能存在的鈮一起形成5～12％(體積)MC碳化物，其中M基本上是釩，以及，另一方面，在鋼基體的固體溶液中，碳量達到0.50～0.70％(重量)。合適的是，溶解在鋼基體中的碳的含量為約0.60％。鋼中的碳總量，即溶解在鋼基體中的量加上結合在碳化物中的量，至少是1.0％，優選的是至少1.1％，而碳的最大含量是達1.9％，優選的是最大達到1.7％。