[發明專利]中高碳微合金非調質鋼及其控鍛——控冷的工藝方法

有效

• 申請號: 200910116288.8
• 申請日: 2009-03-05
• 公開（公告）號: CN101492787A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 孟江峰
• 申請（專利權）人: 蕪湖三聯鍛造有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/16;C22C38/28;C22C38/50;C22C33/00;C21D9/34;B21J1/06
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣光恩

技術領域

本發明屬于金屬材料熱加工的技術領域，涉及微合金非調質鋼控鍛——控冷技術，更具體地說，本發明涉及一種中高碳微合金非調質鋼。另外，本發明還涉及這種中高碳微合金非調質鋼的控鍛——控冷的工藝方法。

背景技術

微合金技術是20世紀70年代出現的新型冶金學科，是傳統鋼鐵生產向現代化冶金生產轉變的重要標志。

微合金化鍛造用非調質鋼，始于70年代中期，首先在德國，接著在瑞典進行開發。我國在80年代初開始這方面的研究工作。中碳鋼中加入微量的強碳化物形成元素，控制鍛造工藝，利用鍛造時的高溫變形及鍛后的冷卻來控制沉淀物的析出及晶粒細化，從而使鋼強化。使其在不用后備熱處理就能滿足零件要求。為了節能降耗，微合金非調質鋼越來越多地被用來制造有疲勞強度設計要求的運動部件上，同時成為衡量一個國家工業發展水平的重要標志。目前，微合金鋼占鋼材總量的比例，世界水平為10％-15％，工業化國家達到30％左右，而我國不足5％，因此，微合金鋼非調質鋼已成為鋼鐵生產的重要發展方向。

由于這類高強度非調質鋼生產技術要求高，不易掌握。在鍛造過程中各部位變形量不一，溫度分布不均勻，奧氏體晶粒變形與再結晶傾向復雜多變，最易生產混晶和晶粒異常長大。因而淬透性產生不均勻的變化。致使其在日常生產中還處在摸索階段。同時也是制約其發展的另外一個重要因素。

發明內容

本發明所要解決的第一個問題是提供一種中高碳微合金非調質鋼，其目的是在鍛造的過程中，通過控溫冷卻的方法，不需要經過后續熱處理即能生產出滿足力學性能的產品。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

本發明所提供的這種中高碳微合金非調質鋼，以Fe為主要成份，所述的中高碳微合金非調質鋼按照在總質量的中的含量，包括以下成份：C：0.520％～0.730％；Si：≤0.850％；Mn：0.40％～0.90％；P≤0.045％；S：≤0.070％；Cr≤0.250％；Mo≤0.070％；Ni≤0.30％；Cu≤0.30％；Al：≤0.050％，其特征在于：所述的中高碳微合金非調質鋼還包括微量的V、Ti和Nb。

所述的V、Ti和Nb在總質量中的含量分別為：V：0.060％～0.220％；Ti：0.010％～0.030％：Nb：0.020％～0.030％。

本發明所要解決的第二個問題是提供用于以上所述的中高碳微合金非調質鋼的控鍛——控冷的工藝方法，其發明目的與上述技術方案是相同的。所述的中高碳微合金非調質鋼為C56E2，所述的C56E2用于制造輪轂類零件。其技術方案是：所述的中高碳微合金非調質鋼C56E2按照在總質量的中的含量，包括以下成份：C：0.520％～0.730％；Si：≤0.850％；Mn：0.40％～0.90％；P≤0.045％；S：≤0.070％；Cr≤0.25％；Mo≤0.070％；Ni≤0.30％；Cu≤0.30％；Al：≤0.010％。

所述的C56E2的控鍛——控冷的工藝方法包括以下過程：

鍛前加熱——鍛前加熱出爐——墩粗——預鍛——終鍛——切邊——擠孔——鍛后控冷入爐——鍛后控冷——鍛后控冷出爐——入料筐。

在所述的C56E2的控鍛——控冷的工藝方法的過程中，所述的零件溫度與時間的關系為：以鍛前加熱出爐為時間起點，則：

在鍛前加熱出爐時的溫度為1231℃；

到0.25min，墩粗前的溫度為1150℃；

到0.53min，預鍛前的溫度為1090℃；

到0.73min，終鍛后的溫度為1010℃；

到0.90min，切邊前的溫度為960℃；

到1.17min，擠孔前的溫度為912℃；

到1.30min，鍛后控冷入爐時的溫度為884℃；

到5.30min，鍛后控冷出爐時的溫度為552℃；

到7.30min，入料筐時的溫度為454℃。

以上所述的各時段的零件溫度，其偏差控制在±20℃以內。