[發明專利]一種低合金高強高韌鋼的生產方法

在審

• 申請號: 201410672080.5
• 申請日: 2014-11-22
• 公開（公告）號: CN105624380A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 鐘傳梅
• 申請（專利權）人: 重慶市貴坤機械有限公司
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C22C38/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及金屬材料領域，尤其是涉及了一種低合金高強高韌鋼及其生產方法。

背景技術

低合金鋼由于其優異的力學性能以及相對較低的生產和使用成本，在工程機械領域被廣泛應用；目前使用最多的鋼材種類，抗拉強度通常在1000MPa以下，且其沖擊功較低，難于適應日益嚴酷的使用工況；因此，需要在保持高強度水平的前提下，進一步提高低合金鋼的塑韌性，特別是低溫條件下的沖擊韌性，從而使低合金鋼能夠在較低的溫度下使用。

現有技術中，公開了一種強韌性低合金結構鋼及其生產方法，該低合金結構鋼內含有Cr、Ni、Mo、Cu、V、Nb等合金元素；且采用轉爐初煉、LF爐精煉、連鑄的生產工藝，并在經過淬火+高溫回火調質熱處理后，使得其抗拉強度可大于等于750MPa，且-40℃低溫沖擊韌性Akv≥150J，經過滲碳化學熱處理后，可用于制造各種高強度高韌性的耐磨機械傳動零件和部件。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

1)材料為鑄造狀態，如果工藝控制不好的話，則可能存在鑄造缺陷，并影響性能；

2)碳含量較高，只能單方面的提高強度，可能會使塑韌性受到相應的影響；3)強度級別不夠，耐磨性能受到影響。

發明內容

本發明實施例提供了一種低合金高強高韌鋼及其生產方法，該低合金鋼具有高強度和高韌性。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種低合金高強高韌鋼，包括：0.21wt％～0.35wt％的C元素；0.4wt％～0.6wt％的Si元素；1.2wt％～1.5wt％的Mn元素；0.7wt％～1.3wt％的Cr元素；0.7wt％～1.3wt％的Ni元素；0.25wt％～0.5wt％的Mo元素；余量為Fe和不可避免的雜質。

進一步，0.23wt％～0.25wt％的C元素，0.50wt％～0.55wt％的Si元素，1.3wt％～1.5wt％的Mn元素，1wt％～1.2wt％的Cr元素，0.60wt％～0.90wt％的Ni元素，0.30wt％～0.50wt％的Mo元素。

進一步，所述低合金高強高韌鋼還包括：0.0005wt％～0.01wt％的稀土元素。

一種低合金高強高韌鋼的生產方法，包括：

鑄造工序：將上述的低合金高強高韌鋼的成分和含量進行鑄造，得到低合金鋼鑄錠；

鍛造工序：將上述低合金鋼鑄錠進行鍛造，且開坯鍛造加熱溫度為1250℃～1300℃，終鍛溫度為800℃～1000℃，每火次變形量不小于40％；

熱處理工序：將上述鍛造成型的鍛件升溫至950℃～1000℃進行正火，經過正火處理后升溫至930℃～950℃進行淬火，經過淬火處理后升溫至620℃～650℃進行高溫回火，得到低合金高強高韌鋼。

進一步，所述正火的保溫時間為2～4小時，所述淬火的保溫時間為1～2小時，所述高溫回火的保溫時間為3～5小時。

本發明合金元素含量較低，且采用普通電弧爐熔煉，制造和處理工藝相對較簡單；而且低合金高強高韌鋼具有高強度和高韌性，適用于需要高強度和高韌性的情況下使用，其特別適合于新型現代的工程機械領域。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明：

本發明提供一種低合金高強高韌鋼，通過控制化學元素的含量，以實現屈服強度1000MPa級的低合金高強高韌鋼；且該低合金高強高韌鋼能夠解決合金化學元素含量、材料成型工藝、增加強度級別等問題。

具體的，該低合金高強高韌鋼包含：

0.21wt％～0.35wt％的C元素。

本發明實施例中，通過適當的降低C元素的含量，且將C元素含量控制在0.23wt％～0.25wt％的范圍內，從而降低該低合金高強高韌鋼的淬裂敏感性。

本發明實施例中，一種優選的C元素的含量為：低合金高強高韌鋼中包含0.21wt％～0.35wt％的C元素。

0.30wt％～0.70wt％的Si元素。

本發明實施例中，由于Si元素是脫氧所需的元素，因此通過將Si元素含量控制在0.4wt％～0.6wt％％的范圍內，從而可以改善低該合金高強高韌鋼的抗氧化性以及抗腐蝕性。

本發明實施例中，一種優選的Si元素的含量為：低合金高強高韌鋼中包含0.50wt％～0.55wtwt％的Si元素。

1.2wt％～1.5wt％的Mn元素。