[發(fā)明專利]一種無鉻鎳高強(qiáng)度高韌性結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610027019.0
• 申請日: 2006-05-29
• 公開（公告）號: CN101082101A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉湘江;黃澤民;范文杰
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C21D8/00;C21D11/00;B21B37/74;C21D1/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 樓仙英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金行業(yè)結(jié)構(gòu)鋼的成分設(shè)計(jì)及其制造方法，尤其是指高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼的成分設(shè)計(jì)及其制造方法。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)鋼是常見的合金鋼。按鋼中的鉻、鎳元素含量，我們姑且可以分為含鉻鎳結(jié)構(gòu)鋼、無鉻鎳結(jié)構(gòu)鋼(無鉻鎳型結(jié)構(gòu)鋼主要分為錳鋼、硅錳鋼、硼鋼、錳硼鋼、錳鉬硼鋼、錳釩硼鋼、釩鋼、硅錳鉬釩鋼等8類)二大類。高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼，一般是指強(qiáng)度≥1200Mpa、沖擊韌性Aku≥60J的結(jié)構(gòu)鋼。

高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼(強(qiáng)度≥1200Mpa、沖擊韌性Aku≥60J)是用途廣泛的結(jié)構(gòu)鋼，如用于內(nèi)燃機(jī)針閥體偶件(針閥體偶件是內(nèi)燃機(jī)車燃油系統(tǒng)一個關(guān)鍵的精密部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到機(jī)車的工作特性和使用壽命。針閥體在高達(dá)250～270kg/cm²的油壓作用下，針閥在閥體內(nèi)以每分鐘上千次上下跳動的頻率，來達(dá)到供給均勻霧化的燃油目的，同時受到氣缸工作溫度的影響，針閥體的頭部溫度可達(dá)270～360℃，故要求針閥體用鋼應(yīng)具有高的表面硬度、高耐磨性、良好的抗回火性能、優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性和接觸疲勞性能；并由于針閥體的制造工藝精細(xì)復(fù)雜，工藝流程長，也要求材料具有良好的切削性和磨削性能以及一定的耐蝕性。)的高強(qiáng)度鉻鎳滲碳鋼(常見的高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼)。

目前，滿足內(nèi)燃機(jī)針閥體偶件使用要求的高強(qiáng)度、高韌性結(jié)構(gòu)鋼(強(qiáng)度≥1200Mpa、沖擊韌性Aku≥60J)，是含鉻鎳結(jié)構(gòu)鋼，如：高強(qiáng)度滲碳鋼(R_m≥1200Mpa)，常用牌號為20Cr2Ni4A、18Cr2Ni4WA、15CrMn2SiMo等(見表1、表2成分、性能對比。)。其不足是：鉻鎳含量高使材料價格昂貴，同時機(jī)加工性能差，加工效率低，為了減少殘余奧氏體量還需實(shí)施復(fù)雜的熱處理工藝，尺寸穩(wěn)定性差，抗回火穩(wěn)定性不穩(wěn)定，一般只在200℃左右回火。因此，尚不能適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)向高速增壓，大馬力方向發(fā)展的需要。

表1幾組鉻鎳滲碳鋼成分對比(wt％)

??鋼號??C??Mn??Si??Cr??Ni??V??W??Mo??18Cr2Ni4WA??0.13～??0.19??0.30～??0.60??0.20～??0.40??1.35～??1.65??4.00～??4.50?--??0.80～??1.20??--??20Cr2Ni4A??0.17～??0.24??0.30～??0.60??0.20～??0.40??1.25～??1.75??3.25～??3.75?--??--??--??15CrMn2SiMo??0.13～??0.19??2.00～??2.40??0.40～??0.70??0.40～??0.70??--?--??--??0.40～??0.50