[發(fā)明專(zhuān)利]一種添加稀土Y的409鋼及其制備工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410303736.6
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105200307A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐本倫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 徐本倫
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/00;C22C38/18;C22C33/04;C21D8/00
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無(wú)懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種409鋼的制備工藝，特別涉及一種添加稀土Y的409鋼及其制備工藝。

背景技術(shù)

鋼的強(qiáng)化機(jī)制包括位錯(cuò)強(qiáng)化、晶體結(jié)構(gòu)強(qiáng)化以及固溶強(qiáng)化，馬氏體鋼由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，強(qiáng)化機(jī)制至今沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定論。細(xì)晶強(qiáng)化會(huì)使鋼的強(qiáng)度和韌性都得以提高，而對(duì)馬氏體鋼強(qiáng)韌性起作用的“晶粒尺寸”的認(rèn)識(shí)并不是非常清晰，對(duì)于板條馬氏體組織起強(qiáng)化作用的主要晶界類(lèi)型有人認(rèn)為是板條束尺寸，有人認(rèn)為是板條尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種409鋼的制備工藝，通過(guò)添加稀土Y來(lái)提高409鋼的性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種添加稀土Y的409鋼，在409鋼的基礎(chǔ)上添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：0.01-0.03的Y。

一種添加稀土Y的409鋼的制備工藝，A鋼的型號(hào)為409號(hào)鋼，其中B鋼是在A(yíng)鋼的基礎(chǔ)上添加了0.02%的Y，真空感應(yīng)爐冶煉，在1200℃下鍛造成截面80mm×80mm的長(zhǎng)方形坯料，軋制及后續(xù)熱處理工藝流程如下:將鋼板加熱至1200℃，保溫2h后，對(duì)A、B兩種鋼采用相同的軋制工藝，經(jīng)過(guò)兩階段軋制，最終軋成12mm厚的鋼板，待鋼板冷卻至850℃時(shí)，直接水淬至室溫，回火工藝為分別加熱至200-300℃保溫0.5h，空冷至室溫。

本發(fā)明的有益效果：409鋼經(jīng)在線(xiàn)淬火+200℃低溫回火后，獲得的綜合力學(xué)性能較優(yōu)，滿(mǎn)足409鋼的要求。加入0.021%的Y使抗拉強(qiáng)度和硬度分別提高了200MPa和21HBW，并且在此過(guò)程中，韌性也略有提高。

附圖說(shuō)明

圖1為不同溫度回火后A、B兩種鋼的力學(xué)性能，a：抗拉強(qiáng)度，b：-20℃沖擊功，c：布氏硬度。

具體實(shí)施方式

實(shí)驗(yàn)用鋼的型號(hào)為409號(hào)鋼。其中B鋼是在A(yíng)鋼的基礎(chǔ)上添加了0.02%的Y。實(shí)驗(yàn)鋼采用25kg真空感應(yīng)爐冶煉，在1200℃下鍛造成截面80mm×80mm的長(zhǎng)方形坯料。軋制及后續(xù)熱處理工藝流程如下:將鋼板加熱至1200℃，保溫2h后，對(duì)A、B兩種鋼采用相同的軋制工藝，經(jīng)過(guò)兩階段軋制，最終軋成12mm厚的鋼板。待鋼板冷卻至850℃時(shí)，直接水淬至室溫，回火工藝為分別加熱至200、250和300℃保溫0.5h，空冷至室溫。

從回火后的板材上切取試樣。其中拉伸和沖擊試樣均沿軋制方向切取。拉伸實(shí)驗(yàn)在CMT-4105型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，依據(jù)GB/T228－2002，采用直徑為5mm，標(biāo)距為25mm的圓棒拉伸試樣。沖擊實(shí)驗(yàn)在JB-30B型沖擊試驗(yàn)機(jī)上依據(jù)GB/T229－2007進(jìn)

行，采用標(biāo)準(zhǔn)的V型缺口沖擊試樣，試樣尺寸為10mm×10mm×55mm，實(shí)驗(yàn)溫度為－20℃。采用HB-3000布氏硬度計(jì)測(cè)取鋼板表面布氏硬度值。

圖1顯示了A、B兩種鋼經(jīng)過(guò)回火后的抗拉強(qiáng)度、沖擊功和硬度值的變化。如圖1(a)所示，隨著回火溫度的升高，A、B兩種鋼的抗拉強(qiáng)度逐漸下降。在相同的回火條件下，B鋼的抗拉強(qiáng)度都高于A(yíng)鋼。在200℃回火時(shí)，B鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1818MPa，而相同條件下的A鋼的抗拉強(qiáng)度為1609MPa。當(dāng)回火溫度升高到300℃時(shí)，A鋼的抗拉強(qiáng)度僅有1483MPa，而此時(shí)B鋼的強(qiáng)度為1560MPa。布氏硬度的變化規(guī)律同抗拉強(qiáng)度相似，在200℃回火時(shí)，A鋼和B鋼的布氏硬度分別為541HBW和562HBW，滿(mǎn)足GB/T24186－2009中409級(jí)別的要求。隨著回火溫度的增加，B鋼的沖擊功從30J逐漸下降到23J左右;A鋼的沖擊功基本保持不變當(dāng)回火溫度從200℃升高到250℃時(shí)，大約為28J，當(dāng)回火溫度升高到300℃時(shí)，A鋼的沖擊功大幅下降，僅為13J。可見(jiàn)，在不同的回火溫度下，B鋼的抗拉強(qiáng)度、沖擊功和布氏硬度都高于相同條件下A鋼的值，并且在200℃回火時(shí)，取得的綜合力學(xué)性能較好。