[發明專利]一種耙片用鋼、生產方法及耙片處理方法

有效

• 申請號: 201410253772.6
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN105296866B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 楊玉;王華;隋軼;高磊
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C38/10;B21B1/46;B21B45/02;B21B45/08;B21B37/74;C21D9/00
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于冶金工藝技術領域，特別涉及一種適用于耙片用熱軋帶鋼、熱軋帶鋼生產方法以及耙片毛坯的熱處理方法。

背景技術

目前，農機具配件－耙片普遍采用65Mn優質碳素熱軋帶鋼經剪切加工成型后，850℃－910℃油淬，300℃－400℃回火處理而成。隨著我國環保意識的增強，油淬的熱處理工藝將逐漸被水淬所代替，耙片行業也正在積極進行淬火工藝的改革。而65Mn耙片由于含碳量高，脆性較高、塑韌性差，不適合水淬生產工藝。

《MO-Nb貝氏體鋼的鑄態組織與耐磨性研究》及《球墨鑄鐵耙片擠壓鑄造新工藝》等論文介紹的均為鑄造方法直接成型的新材耙片，鑄造工藝復雜，生產效率低。

專利公開號CN85100775A公開一種“制造汽車板簧的新型彈簧鋼28錳硅硼鋼”，屬高Si含量鋼，生產成本高，且Si含量高，鋼中夾雜物多，影響韌塑性及疲勞性能。

CN101148737A提供的“一種含硼鋼及其制備方法”中的硼鋼為電爐冶煉生產的中碳棒材硼鋼，不能用于制造耙片。

專利公開號CN102080179A公開了“一種含硼結構鋼的制造方法”中的含硼Q345B鋼板，碳含量低，通過控制軋制技術細化晶粒，提高熱軋板強度，但鋼板韌塑性差，成型性不好，且該專利未提用鋼板熱處理后性能，分析認為該鋼板碳含量低，熱處理后硬度不足，不適用于制作耙片。

專利“易成型性優良的碳鋼及其制備方法”(CN101346482A)，用鋼錠再加熱生產的熱軋板以貝氏體組織為主，需要退火處理才能保證鋼板的韌塑性，生產成本高，且冶煉時要求對B、N含量精確控制后，再加入Ti元素，冶煉操作難度大。且用該專利生產的鋼板Mn含量為0.1－1.2％，中低碳鋼Mn含量低，熱處理后硬度不足。

上述文獻及專利提及的鋼種均不適于水淬方法生產耙片的要求。因此，亟需開發一種具有高淬硬性、高耐磨性，同時又具有較好韌塑性的新型耙片，以提高耙片的使用壽命。

發明內容

本發明提供一種耙片用鋼、生產方法及耙片的處理方法，其目的在于提高耙片的高淬硬性、高耐磨性和高韌塑性，從而延長耙片的使用壽命，降低使用成本。

為此，本發明所采取的技術解決方案為：

一種耙片用鋼，其特征在于，其化學成分wt％為：C：0.25％～0.35％，Si：0.1％～0.40％，Mn：1.0％～1.5％，Cr≤0.5％，Al：0.01％～0.05％，Ti：0.015％～0.06％,B：0.001％～0.006％，N≤0.0070％，P≤0.020％，S≤0.015％，且4≤(Ti+Al)/N≤20，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明耙片用鋼各成分作用機理為：

C是鋼中主要的固溶強化元素。C含量若低于0.25％，則很難保證耙片熱處理后的硬度，另一方面C含量若高于0.35％，則惡化鋼的韌塑性。因此，C含量要控制在0.25％～0.35％。

Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑，是保證鋼的強度和韌性的必要元素。錳和鐵形成固溶體，能提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度。Mn與S結合形成MnS，避免晶界處形成Fe S而導致的熱裂紋影響耙片用鋼的熱成形性。同時Mn也是良好的脫氧劑并增加淬透性。中低碳鋼中Mn含量低，不能滿足熱處理后高強硬性的要求，Mn含量過高影響焊接性能，且增加生產成本，因此，綜合考慮成本及性能要求等因素，Mn含量應該控制在1.0％～1.5％。

Si是鋼中常見元素之一，在煉鋼過程中用作還原劑和脫氧劑，固溶形態的Si能提高屈服強度和韌脆轉變溫度，但若超過含量上限將降低韌性和焊接性能。因此0.1％～0.40％的Si保留在鋼中是必要的。

Cr是顯著提高鋼的淬透性元素，鋼中加入適量的Cr,還可提高鐵素體電極電位，促使鋼的表面形成致密的氧化膜，提高其耐蝕性。但Cr含量過高，增加合金成本，淬后硬度過高，因此，本發明控制Cr含量在小于0.5％的范圍內。

Al是細化晶粒元素，鋼中加入適量的Al可以形成微細的AlN粒子，細化晶粒，使鋼熱處理后組織均勻細小，提高熱處理后硬度。Al與N結合，降低BN的形成率，減少了BN的危害，使B充分固溶，發揮其提高淬硬性的作用。Al含量過多，易形成Al₂O₃夾雜，影響鋼板內在質量，因此Al含量控制在0.010～0.05％。