[發(fā)明專利]一種提高保淬透性結構用40MnBH鋼淬透性的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210464068.6
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102912225A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 姜德剛;何建中;高明星
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12
• 代理公司: 包頭市專利事務所 15101
• 代理人: 張少華

技術領域

本發(fā)明涉及一種提高保淬透性結構用40MnBH鋼淬透性的方法，屬于冶金工業(yè)生產的金屬材料領域。?

背景技術

包鋼采用GB/T5216-2004標準規(guī)定的化學成分，首批為汽車配件用戶生產的保淬透性結構用40MnBH鋼淬透性不合格，經分析研究（通過成分設計和中頻爐冶煉、鍛造試驗）得知，所生產的40MnBH鋼淬透性不合是由于該鋼中缺少必要的提高淬透性的元素，所依國標是在電爐冶煉工藝的基礎上起草和規(guī)定的（電爐工藝冶煉使用較多廢鋼，無論從殘余元素種類還是成分比例都比使用鐵水轉爐工藝冶煉多得多），因此，依據國標采用鐵水轉爐工藝冶煉40MnBH鋼淬透性不合格就是必然的了。由此也說明GB/T5216-2004標準規(guī)定的保淬透性結構用40MnBH鋼的化學成分是在電爐工藝冶煉的基礎上總結出來的，而且沒有考慮和規(guī)定不同冶煉工藝所需的化學成分和對性能的影響，如果采用鐵水轉爐工藝冶煉，其淬透性難以滿足當前市場需求。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服依據GB/T5216-2004標準規(guī)定的化學成分采用鐵水轉爐工藝冶煉40MnBH鋼淬透性不合格的缺陷，提供一種提高保淬透性結構用40MnBH鋼淬透性的方法。?

本發(fā)明的技術方案如下：?

本發(fā)明的方法是：冶煉時，在GB/T5216-2004標準規(guī)定的40MnBH鋼的化學成分的基礎上通過加入釩鐵實現(xiàn)釩的微合金化，使得最終的40MnBH鋼的重量百分含量成分組成為：碳0.38%～0.42%，硅0.17%～0.35%，錳1.10%～1.35%，磷小于等于0.025%，硫小于等于0.025%，硼0.0010%～0.0025%，釩0.038%～0.048%，其余為鐵及不可避免的雜質。?

所述保淬透性結構用40MnBH鋼，鋼鐵生產企業(yè)以熱軋態(tài)交貨，用戶經機加工和適當的熱處理（淬火及回火工藝）后，其材料的力學性能為：屈服強度≥980MPa，抗拉強度≥785MPa，延伸率≥10%，面縮率≥45%，沖擊功A_KU2≥47J,布氏硬度HBW≤207。?

本發(fā)明鋼材通過加入釩鐵即采用釩微合金化的方法，控制殘余元素的范圍符合國標和用戶要求（Cu≤0.20%；Ni≤0.25%、Cr≤0.25%），經過合理的成分設計和優(yōu)化，配合合理的加熱制度和軋制工藝，可有效提高40MnBH鋼的淬透性。用戶采用該40MnBH熱軋態(tài)鋼材生產的汽車軸類產品淬透性100%合格。?

本發(fā)明優(yōu)點：本發(fā)明的方法加入微合金元素種類少，僅加釩一種；冶煉時加入方法簡單，與其他合金元素一同加入即可；微合金元素加入量少，成本低，釩重量百分含量僅為0.038%～0.048%；冶煉和軋制不需要特別工藝過程，綜合效能高，提高淬透性的效果明顯；用戶采用該40MnBH熱軋態(tài)鋼材時熱處理方法?簡單，加熱溫度不需刻意提高，生產的汽車軸類產品綜合性能好，機加工性能好，機加工量小。?

具體實施方式

經過科技人員的專研和在25kg真空感應爐試驗，設計、總結和優(yōu)化出工業(yè)生產的鋼水成分范圍如表1所示，鋼種名稱為40MnBH。?

表1???保淬透性結構鋼40MnBH的成分要求，w%?

工藝流程為：80ｔ轉爐冶煉→LF爐精煉→VD爐真空脫氣→連鑄（鑄坯規(guī)格為240mm×240mm）。?

工業(yè)試生產了3爐鋼，具體的工藝參數控制如下：?

１）轉爐生產?

轉爐終點鋼水的碳含量、磷含量及出鋼溫度如表２所示。?

表2　?40MnBH出鋼的溫度及成分?