[發(fā)明專利]高強(qiáng)韌性大截面非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810040025.9
• 申請(qǐng)日: 2008-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101302601A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳曉春;彭金明;羅毅;汪宏斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38;C22C33/04;B21B37/74;C21D6/00;C21D1/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型高強(qiáng)韌性大截面非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒及其制備方法，屬非調(diào)質(zhì)低合金鋼制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來(lái)隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)零件的要求也越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)態(tài)結(jié)構(gòu)件材料具有工藝復(fù)雜、能耗高和熱處理缺陷等弊端，因此非調(diào)質(zhì)工藝在汽車在結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)上的使用變成了提高汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要突破口。

在此背景之下，高強(qiáng)韌性非調(diào)質(zhì)鋼的研究和開(kāi)發(fā)已經(jīng)越來(lái)越受到廣泛關(guān)注，并且也相繼已經(jīng)取得了一定的成果，像中國(guó)公開(kāi)專利號(hào)CN1058997“低碳高強(qiáng)度高韌性非調(diào)質(zhì)鋼”中報(bào)道了該鋼空冷300～650℃回火后的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度已經(jīng)可以分別達(dá)到660～810MPa，700～1000MPa；而中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1472358“一種非調(diào)質(zhì)超高碳鋼及其生產(chǎn)工藝”中報(bào)道了采用噴射成型和等溫鍛造工藝，鋼的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別可以達(dá)到850～910MPa，1150～1220MPa，延伸率在9.5～11％范圍之內(nèi)；另外，中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1861831“1100MPa級(jí)非調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼及其生產(chǎn)方法”中報(bào)道了該鋼的強(qiáng)度可以達(dá)到和中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN1472358“一種高碳鋼及其生產(chǎn)工藝”相當(dāng)?shù)乃剑由炻蔬_(dá)到了10～12％，并且采用了爐外精煉和冷軋的工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供和開(kāi)發(fā)一種非調(diào)質(zhì)鋼鋼種，并提供一種非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒制品以及其制備方法。

所謂非調(diào)質(zhì)鋼，它是在鍛造或者軋制完成后不需要進(jìn)行淬火和回火處理的鋼，它簡(jiǎn)化了鋼的生產(chǎn)工藝，節(jié)省了成本。而所謂調(diào)質(zhì)鋼是在鍛造或軋制后要進(jìn)行淬火和回火處理后才能使用的鋼。

本發(fā)明一種新型高強(qiáng)韌性大截面非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒，其特征在于該鋼棒具有以下的化學(xué)成分及其重量百分比：

C?0.1～0.3％，Si?0.3～1.5％，Mn?1.5～2.5％，

Cr?0.5～1.5％，Mo?0.2～0.3％，V?0.05～0.15％，

Ti?0.01～0.05％，S＜0.01％，P≤0.015％，

N≤0.018％，F(xiàn)e余量。

本發(fā)明一種新型高強(qiáng)韌性大截面非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒及其制備方法，其特征在于具有以下的工藝過(guò)程和步驟：

a.首先按上述非調(diào)質(zhì)鋼鋼料成分配方稱重配料，然后采用傳統(tǒng)的熔煉方法，將鋼料進(jìn)行熔煉；

b.將所得鋼錠或坯料加熱至1100～1300℃，且保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間；在1100～1150℃時(shí)開(kāi)始鍛造或軋制，使其變形比大于3，終鍛或終軋溫度為800～950℃，鍛軋成一定直徑大小的鋼棒；

c.將上述鋼棒進(jìn)行常規(guī)空冷，冷卻至室溫后，再進(jìn)行200℃溫度下2小時(shí)的低溫回火；最終即得到高強(qiáng)韌性非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒。

本發(fā)明方法制得的非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒的用途是最適用于制造汽車軸零件、注塑機(jī)連桿等部件。

本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)如下所述：

(1)本發(fā)明的非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分及配方方面，在利用錳、鉻等合金化元素的基礎(chǔ)上，降低鋼的碳含量，加入少量的鉬，添加微合金化元素，不需要加入價(jià)格昂貴的鎳和成分難以控制的硼。

(2)在鍛造或者軋制后可以在很寬的冷卻過(guò)速度區(qū)域內(nèi)仍然可以得到良好的強(qiáng)韌性，不需要特殊的精煉和控軋控冷藝。

(3)在最后階段采用200℃溫度下2小時(shí)的低溫回火，可使其力學(xué)性能得到進(jìn)一步提高。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。

實(shí)施例1

本實(shí)用例中非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分及其重量百分比如下：

C?0.14％，Si?0.818％，Mn?2.08％，Cr?1.109％，

V?0.123％，Ti?0.036％，Mo?0.29％，S＜0.05％，

P?0.0111％，F(xiàn)e余量。

非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒的制備方法，其過(guò)程和步驟如下：

(1)首先按上述非調(diào)質(zhì)鋼鋼料成分配方稱重配料，然后采用傳統(tǒng)的熔煉方法，將鋼料進(jìn)行熔煉；

(2)將所得的坯料加熱到1200℃，保溫3小時(shí)后，在1150℃開(kāi)始軋制，其變形比為3～3.5，終軋溫度為900℃，分別軋?jiān)斐搔?0mm和φ600mm兩種尺寸的鋼棒，并進(jìn)行常規(guī)空冷；

(3)冷卻到室溫后，再進(jìn)行200℃溫度下2小時(shí)的低溫回火；最終即得到高強(qiáng)韌性非調(diào)質(zhì)鋼鋼棒。此鋼棒試樣編號(hào)為鋼號(hào)1號(hào)。

實(shí)施例2

本實(shí)用例中非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分及其重量百分比如下：

C?0.189％，Si?0.56％，Mn?2.12％，Cr?1.075％，