[發明專利]一種鍛造用奧氏體高錳鋼

無效

• 申請號: 201210335605.7
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN103667888A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 吳浩
• 申請（專利權）人: 中航卓越鍛造（無錫）有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術領域

本發明涉及鍛造領域，特別涉及一種鍛造用奧氏體高錳鋼。

背景技術

經典的奧氏體高錳鋼含1.1％C，13％Mn，由Steve?Hadfield于1882年前推出。由于奧氏體高錳鋼具有高韌性的同時具有優異的加工硬化能力，使它在受沖擊磨損工作條件下表現出優異的耐磨性能，因此，它被廣泛的應用于制作冶金、礦山、建材、煤炭、鐵路、軍工和機械等行業使用的耐磨件。一百多年來，人們為了進一步提高它的耐磨性能，對該鋼進行了大量的理論研究和生產實踐，從而派生出大量的再合金化奧氏體錳鋼。1998年俄羅斯學者沃洛寧柯比較全面的總結了作為耐磨材料的奧氏體錳鋼的研究成果，他把再合金化奧氏體錳鋼分為三元系、無Cr四元系、含Cr四元系、無Cr五元系、含Cr五元系、無Cr六元系、含Cr六元系、無Cr七元素、含Cr七元素以及更復雜的合金系等10個系列，共列舉了近70種成分奧氏體錳鋼研究成果，其中所涉及的再合金化元素有Cr、V、Ti、Nb、Ni、N、Al、Si、B、Zr、Mo、Cu和稀土等，可以說一百多年來研究人員幾乎使用了所有的常用的合金化元素對其進行再合金化處理。

耐磨奧氏體錳鋼鍛造工藝性能十分差、機械加工困難是眾所周知的事實，因此，一直以來耐磨奧氏體錳鋼件都是鑄造狀態使用，無法獲得鍛態高錳鋼耐磨件，這不利于高錳鋼耐磨性能的進一步開發，在一定程度上限制了高錳鋼的使用。這一方面人們曾經做了大量的研究工作和生產實踐。有文獻報道最早是Grigorkin等對錳含量高于傳統高錳鋼和碳含量低于傳統高錳鋼的不同成分系列奧氏體錳鋼進行鍛造試驗，發現碳含量較低的奧氏體錳鋼具有較好的可鍛性能。我國的工程技術人員也成功的在實際生產中獲得鍛造高錳鋼，但其碳含量比傳統的高錳鋼低，同時鍛造工藝十分復雜，在實際工業生產中實現難度較大。然而，對于傳統高錳鋼來講，碳含量降低會大大降低它的加工硬化能力和抗磨損使用性能。因此，為保證鍛造高錳鋼具有更加滿意的耐磨使用性能，應當鍛造制備碳和錳含量與傳統高錳鋼成分相當的奧氏體高錳鋼。1981年波蘭的Stanislaw?Krol對傳統耐磨奧氏體錳鋼小試件進行熱加工，得到力學性能十分優異的鍛態高錳鋼(抗拉強度提高20％、屈服強度提高100％、沖擊韌度提高15％)。另外，其他學者也在這方面進行了試驗研究工作，并且發現高錳鋼經過熱軋后，沿軋制方向碳化物奧氏體沿晶界大量析出，造成宏觀條狀組織，晶粒細化也不明顯。可以說，這些試驗都是停留在實驗室的小試樣，在實際生產中實現高錳鋼的鍛造是十分困難的，因此，鍛造高錳鋼在實際生產中一直沒有得到廣泛的應用。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種鍛造用奧氏體高錳鋼。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種鍛造用奧氏體高錳鋼，所述奧氏體高猛鋼以重量百分比計由下列組份組成：C?1.05-1.15，Mn?11.0-12.0，Ni?1.50-2.50，Mo?2.0-2.4，Ce?0.05-0.10，B?0.003-0.005，Si?0.6-0.7，S<0.01，P<0.01，其余為Fe。

優選，所述奧氏體高猛鋼以重量百分比計由下列組份組成：C?1.08-1.12，Mn?11.3-11.7，Ni?1.80-2.20，Mo?2.1-2.3，Ce?0.07-0.08，B?0.0035-0.0045，Si?0.62-0.68，S<0.01，P<0.01，其余為Fe。

最優選，所述奧氏體高猛鋼以重量百分比計由下列組份組成：C?1.10，Mn?11.5，Ni?2.00，Mo?2.2，Ce?0.08，B?0.004，Si?0.65，S<0.01，P<0.01，其余為Fe。

本發明具有如下有益效果：

對經典的奧氏體耐磨鋼進行了合金化調整成分處理，添加了Ni、Mo、Ce和B作為合金元素，這幾個合金元素與Mn、C、Si等元素協同作用，改善高錳鋼的高溫韌性。本發明獲得的鍛造用奧氏體高錳鋼的常規力學性能：σ_b1050-1100MPa，σ_s?680-720MPa，a_KU≥270J/cm²，耐沖擊磨損性能比傳統ZGMn13鋼提高1.2倍以上，耐滾動接觸疲勞性能比傳統ZGMn13鋼提高65％以上。

具體實施方式

實施例一