[發(fā)明專利]一種GS24Mn6鑄鋼件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910102175.2
• 申請(qǐng)日: 2009-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN101633997A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢少倫;陳江忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州寶鼎鑄鍛有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/38
• 分類號(hào): C22C38/38
• 代理公司: 杭州中平專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 翟中平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過添加微合元素V、Ti以及對(duì)部分殘余元素的調(diào)整來 優(yōu)化GS24Mn6的化學(xué)成分，從而達(dá)到改善和優(yōu)化鑄件綜合性能的一種 GS24Mn6鑄鋼件，屬鑄鋼件制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

GS24Mn6材質(zhì)的特點(diǎn)：從機(jī)械性能要求可以看出，該材質(zhì)要求鑄件不僅 要有高的強(qiáng)度性能，而且要求在低溫下有較高的沖擊性能。但由于該鑄件同 時(shí)用于焊接，因此要求鑄件必須具有良好的可焊性。

根據(jù)SEW?520標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，GS24Mn6的化學(xué)成分和調(diào)質(zhì)狀態(tài)的力學(xué)性能要 求如下：

化學(xué)成分-C：0.20～0.25％，Mn：1.50～1.80％，Si≤0.60％，S≤0.015％， P≤0.020。

力學(xué)性能-R_eH≥400MPa，R_m：600～750MPa，A₅≥18％，A_kv(-20℃)≥6 (厚度≤150mm)。

從圖8、圖9可以看出，不管是零件的成形尺寸，還是零件的工藝尺寸 其厚度都大大超過了150mm。厚度的增加，不僅增加熱處理加熱過程中奧氏 體晶粒粗化的傾向，同時(shí)降低了熱處理淬火時(shí)的淬透性，不利于鑄件強(qiáng)度性 能的提高。同時(shí)由于沖擊試驗(yàn)溫度要求在-20℃低溫下進(jìn)行，這就對(duì)鑄件的韌 性提出了更高的要求，從溫度對(duì)沖擊值的影響(圖10)可以看出，當(dāng)溫度降 至脆性轉(zhuǎn)變溫度以下時(shí)，其沖擊值往往降至很低數(shù)值，從我們實(shí)際的試驗(yàn)數(shù) 據(jù)可以看出，按標(biāo)準(zhǔn)要求的化學(xué)成分所能達(dá)到的-20℃沖擊值在11～21J之 間。

其不足之處：根據(jù)材質(zhì)要求我們對(duì)10組試樣進(jìn)行化學(xué)成分和力學(xué)性能的 試驗(yàn)分析，其中：

C：0.201～0.248％，Si：0.3920.582％，Mn：1.511～1.769％，P≤0.018％，S≤ 0.012％；

抗拉強(qiáng)度R_m分布在635～885MPa，屈服強(qiáng)度R_eH在465～560Mpa，延伸率A₅在15～22％，斷面收縮Z在35～42％，沖擊功A_kv(-20℃)值分布在：11～22J 之間。

從結(jié)果來看，這樣的成分控制能夠達(dá)到力學(xué)性能的強(qiáng)度要求，但是對(duì)于 沖擊韌性要求卻很難達(dá)到；從金相分析的結(jié)果看，按該化學(xué)成分調(diào)質(zhì)處理后的 金相組織為：回火索氏體+部分珠光體，究其主要原因是由于碳、錳含量偏高， 在熱處理加熱過程中奧氏體晶粒的長(zhǎng)大使部分淬火組織在高溫回火后晶粒無 法達(dá)到回火索氏體的晶粒度要求，從而導(dǎo)致整體沖擊韌性下降。

發(fā)明內(nèi)容

設(shè)計(jì)目的：避免背景技術(shù)中的不足之處，通過加入部分微量合金元素來 細(xì)化晶粒，從而達(dá)到提高鑄件強(qiáng)度和韌性的目的。

設(shè)計(jì)方案：本發(fā)明從提高鑄件的可焊性和沖擊韌性兩方面考慮，采用降 低鋼水中的含碳量和調(diào)整硅錳含量為主要手段。碳含量控制在0.23％以下， 硅含量控制在：0.30～0.45％，錳對(duì)鋼的晶粒度會(huì)有粗化傾向，同時(shí)考慮到 Mn/C當(dāng)量，錳含量控制在1.50～1.65％，考慮碳含量的降低會(huì)造成強(qiáng)度下降， 為了保證強(qiáng)度不受影響，通過加入部分微量合金元素來細(xì)化晶粒，從而達(dá)到 提高鑄件強(qiáng)度和韌性的目的。表一為常見合金元素對(duì)鑄鋼晶粒度的影響：

表一??常見合金元素對(duì)鑄鋼晶粒度的影響