[發明專利]一種含鈮和鈦的高強度鋼

無效

• 申請號: 201310305221.5
• 申請日: 2013-07-20
• 公開（公告）號: CN103422026A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 由偉;譚諄禮;白秉哲
• 申請（專利權）人: 由偉
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/58;C22C33/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鋼材生產領域，具體說是一種含鈮和鈦的高強度鋼。

背景技術

鋼鐵材料是目前應用最廣泛的金屬材料，在機械、汽車、建筑等很多行業中都有大量應用。強度是鋼最重要的指標之一，也是鋼材優于其它類型材料的一個重要原因。

鋼的強度高，產品就不容易發生斷裂和塑性變形，使用壽命就能延長，而且能夠避免發生生產事故；此外，使用高強度鋼，還能減少構件中鋼材的用量，從而降低構件的生產成本；構件的重量減輕，還可以減少對能源的消耗。

所以，多年來，鋼鐵材料生產者和研究者一直在努力采用多種方法提高鋼的強度，如在鋼中加入錳、鉻、鎳等合金元素，或采用淬火、回火等熱處理工藝，還有的進行加工硬化、細化晶粒等措施。但上述方法都有各自的局限性，比如，研究發現，錳、鉻、鎳等合金元素對提高強度的效果有限，如果增加它們的用量，鋼的生產成本就會增加；熱處理方法對工藝參數的要求較嚴格，因此對操作人員的技術要求較高，不容易掌握；加工硬化、細化晶粒等措施需要有專用設備，而且對工藝參數的要求較嚴格。

基于上述原因，目前市場上迫切需要提高鋼材強度的新方法，而且具有良好的可行性。本專利的發明人多年來一直從事鋼的合金設計及工藝優化研究工作，已探索出鋼的合金成分、加工工藝與力學性能之間存在的一些規律，在鋼材生產領域具有較重要的理論意義與廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是克服傳統技術存在的缺陷，生產一種具有高強度的新鋼種，這種新鋼種一方面具有高強度，同時具有較高的韌性。本發明的特征是含有一定量的鈮和硼，進行冶煉、熱處理工藝后生產出具有高強度的鋼材。

本發明的生產方法為：

1．??高強度鋼的化學成分及其重量百分含量為：

碳：0.01-0.25%；

硅：0.1-5.5%；

錳：0.2-1.8%；

鉻：0.05-1.5%；

鎳：0.05-1.5%；

鈮：0.001-3.5%；?

鈦：0.001-3.5%；

其余為鐵；?

上述原料可以同時使用也可以部分使用，根據對產品的性能要求和生產成本決定。

2．高強度鋼的生產工藝為：

（1）按要求稱量各種原料；?

（2）將塊狀原料破碎、研磨；

（3）將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；

（4）將混合均勻的原料放入冶煉爐中進行冶煉，加熱溫度為800—2200℃；?

（5）將鋼液倒入坩堝，冷卻至室溫，得到鋼錠；

（6）從坩堝中取出鋼錠，然后進行熱處理工藝，最終得到成品。

鋼中的鈮和鈦能夠有效地提高鋼的淬透性，使鋼在經過熱處理后得到馬氏體組織，使鋼具有較高的強度，而且，它們還能夠細化顯微組織的尺寸，使晶粒變小，這同樣能有效地提高鋼的強度。

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本發明的有益效果：

根據本發明生產的高強度鋼具有高的強度，而且還具有較高的韌性，產品就不容易發生斷裂和塑性變形，從而會保證工件的使用壽命。另外，這種鋼的強度高，有利于減少構件中鋼材的用量，從而降低構件的生產成本，可用于機械、汽車、建筑等領域，具有廣闊的應用前景。

本發明的化學成分簡單，不含貴重的合金元素，成本較低。?

在生產工藝方面，本發明的生產工藝簡單，對設備的要求比較低，對操作人員的技能也沒有特殊要求，普通工人都可以操作。

綜上所述，本發明具有較高的實用性和推廣應用價值。

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附圖說明：

????圖1是高強度鋼的生產工藝流程圖。

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具體實施方式：

實施例1：按圖1所示，化學成分及其重量百分含量為：

碳：0.01-0.25%；

硅：0.1-5.5%；

錳：0.2-1.8%；

鉻：0.05-1.5%；

鎳：0.05-1.5%；

鈮：0.001-3.5%；?

鈦：0.001-3.5%；

其余為鐵；?

生產工藝為：

（1）按要求稱量各種原料；?

（2）將塊狀原料破碎、研磨；

（3）將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；

（4）將混合均勻的原料放入冶煉爐中進行冶煉，加熱溫度為1800℃；?

（5）將鋼液倒入坩堝，冷卻至室溫，得到鋼錠；

（6）從坩堝中取出鋼錠，然后進行熱處理工藝，最終得到成品。?