[發明專利]一種強度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼

有效

• 申請號: 201110190317.2
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102251172A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 韓建中
• 申請（專利權）人: 韓建中
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

本發明涉及合金鋼，特別是一種強度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼。

背景技術

合金鋼是工業生產中常用的材料，特別是隨著工業化的發展，各種特殊用途的鋼更是越來越多，而隨著工業的可持續發展，對鋼的要求必需滿足以下幾點：

1.進一步高強度化，確保其安全性；

2.進一步長壽命化；

3.開發新的制造技術(低成本、省資源、省能源工藝)；

4.減少環境負擔(廢物再利用，減少CO₂氣體排放量等)。

為了達到上述要求，本領域技術人員不斷的在進行科學研究的試驗，并創新性的研制出了許多新鋼種，其中彈簧鋼授權專利最多，如專利申請號為98113532.3的轎車懸架螺旋簧用材料、專利申請號為94191328.7高強度、高韌性彈簧鋼及其生產工藝；而應用面更廣的合金結構鋼授權專利相對很少。但在使用中，發現現有的鋼材仍存在有強度、塑性、韌性、淬透性達不到要求，性價比差，成本高以及應用面窄的問題。因此，研制出一種強度、塑性、韌性、淬透性、性價比更好，使用面廣的鋼，是業內所關心的。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術缺陷，本發明之目的就是提供一種強度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，可有效解決強度、塑性、韌性、淬透性達不到要求，性價比差，成本高以及應用面窄的問題。

本發明解決的技術方案是，該鋼是由以下重量百分比計的組份制成：碳(C)0.38-0.42％，硅(Si)0.38-1.35％，錳(Mn)0.81-1.55％，釩(V)0.09-0.12％，磷(P)≤0.020％，硫(S)≤0.012％，硼(B)0.0008-0.0025％，氧(O)≤15PPM，余量為鐵(Fe)。

本發明易生產，按組份要求采用常規的方法，如真空精煉方法，即將按組份要求配制的爐料在通用煉鋼用的電爐中進行冶煉，之后在爐外鋼包中加熱、抽真空、吹氬及喂絲工藝條件下進行精煉，使之精煉后的材料成份符合要求，本發明鋼的強度、塑性、韌性好，對Φ9mm油淬火-回火鋼絲，抗拉強度σ_b＝1900～2090MPa，對應斷面收縮率ψ＝44～30％。

對特鋼企業常規直徑試樣，抗拉強度σ_b＝1870～2120MPa，屈服強度σ_0.2＝1725～1980MPa，斷后伸長率δ₅＝10～12％，斷面收縮率ψ＝42～54％，沖擊吸收功(室溫)A_KU2＝56～66J。

本鋼淬透尺寸大：扁鋼厚度是55mm，圓鋼直徑是Φ75mm。

對Φ50～Φ75mm圓鋼，采用加熱880℃，以水為主的冷卻劑冷卻淬火+320℃回火可得到，抗拉強度R_m＝1775～1565MPa，規定非比例延伸強度R_p0.2＝1565～1320MPa，斷后伸長率A＝7～8％，斷面收縮率Z＝23～23.5％，沖擊吸收功(室溫)A_KU2＝27～31J。

本鋼用途廣：

對本鋼采用880℃淬火，≥200～320℃回火，可得到很高的抗拉強度、屈服強度(或規定非比例延伸強度)，可制做各種高性能彈簧；如采用880℃淬火，＞320～700℃回火，可得到更多組力學性能，因而可用于制造軸件(曲軸、傳動軸、齒輪軸)、桿件(連桿、鋼拉桿、鋼錨桿)、齒輪件、高強度螺栓等產品。

本鋼性價比好：

與力學性能要求相同的鋼相比，由于該鋼僅含少量貴重合金元素釩，可用它替代含貴重合金元素鎳、鉬、釩、鈮、鉻的鋼。是鋼生產中的一大創新。

具體實施方式

本發明在具體實施中，可由以下實施例給出。

實施例1

由以下重量百分比計的組份組成：碳0.38％，硅0.38％，錳0.81％，釩0.09％，磷0.020％，硫0.012％，硼0.0008％，氧15PPM，余量為鐵。

實施例2

還可由以下重量百分比計的組份組成：碳0.42％，硅1.35％，錳1.55％，釩0.12％，磷0.019％，硫0.01％，硼0.0025％，氧14PPM，余量為鐵。

實施例3

也可由以下重量百分比計的組份組成：碳0.4％，硅1％，錳1.1％，釩0.1％，磷0.018％，硫0.01％，硼0.0015％，氧13PPM，余量為鐵。

實施例4