[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度、高耐磨性、高疲勞壽命的履帶用鋼及其生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610507885.3
• 申請日: 2016-07-01
• 公開（公告）號: CN105970095B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁佰戰(zhàn);鄭力寧;馬建超;孫大文;盧洪星;吳朝兵;袁敏;韓勇;石可偉
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇沙鋼集團(tuán)淮鋼特鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/18;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/14;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/10;C21D8/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所32223
• 代理人: 謝觀素

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械行業(yè)中的履帶用鋼的領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度、高耐磨性、高疲勞壽命的履帶用鋼及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

履帶用鋼被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械等行業(yè)，特別是在工程機(jī)械領(lǐng)域，是用量非常大的鋼材。在各國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大發(fā)展和我國倡導(dǎo)的“一帶一路”國家戰(zhàn)略布局穩(wěn)步推進(jìn)的大背景下，國內(nèi)外工程機(jī)械行業(yè)將會迎來前所未有的快速發(fā)展時期，屆時，履帶用鋼的需求也會隨之進(jìn)一步增加。

履帶作為推土機(jī)、挖掘機(jī)等工程機(jī)械設(shè)備上主要的零部件，由于它直接與土壤、堅(jiān)硬石頭及泥水等介質(zhì)直接接觸、在不平坦的路面運(yùn)行、負(fù)荷大、磨損嚴(yán)重和受到強(qiáng)烈的沖擊等，使得它的工作條件非常的惡劣，這就要求履帶具有較高的強(qiáng)度、良好的韌性和耐磨性。如何提高在不影響履帶韌性的前提下提高履帶的強(qiáng)度和耐磨性？成為我們一個新的發(fā)展方向。因此，開發(fā)高強(qiáng)度、高耐磨性的新型履帶用鋼符合社會發(fā)展的實(shí)際需求。

目前，國內(nèi)已公布關(guān)于履帶用鋼的專利主要有《V-TI-RE微合金履帶用鋼級其熱處理工藝》（公開號為CN103805898A）和《中碳微合金化工程機(jī)械履帶鏈片用鋼及其生產(chǎn)工藝》（公開號為CN103160729B），上述專利在實(shí)際應(yīng)用中仍有缺陷：

1、成分設(shè)計方面

（1）首先，專利CN103805898A和專利CN103160729B公開的履帶用鋼的元素成分中添加了一些貴重金屬元素或稀有金屬元素：

公開號為CN103805898A的專利中：V0.08-0.20%、稀土RE0.010-0.025%，公開號為CN103160729B的專利中：V0.008-0.15%、Ni0.05-0.30%、Mo0.04-0.15%、Pb0.005-0.020%、Sn0.003-0.030%；這使得由上述兩個專利開發(fā)生產(chǎn)的履帶用鋼的生產(chǎn)成本較高；

（2）其次，專利CN103805898A和專利CN103160729B公開的履帶用鋼元素成分中含有影響履帶淬透性的元素：

公開號為CN103805898A的專利中：Mn 0.1-0.40%、B0.0010-0.0035%，公開號為CN103160729B的專利中：Mn0.8-1.5%、B0.0005-0.0035%；

Mn和B的范圍較寬泛，不利于履帶淬透性的均勻和穩(wěn)定。

2、冶煉控制方面

（1）公開號為CN103805898A的專利中所述的履帶用鋼中添加了稀土元素：稀土RE0.010-0.025%，眾所周知，稀土要向添加到鋼水中，這對冶煉操作有一定的要求。

（2）公開號為CN103160729B的專利中所述的履帶用鋼中添加了Ni、Pb和Sn元素：Ni0.05-0.30%、Pb0.005-0.020%、Sn0.003-0.030%，在冶煉此鋼種時，冶煉鋼包中殘余的Ni、Pb和Sn元素可能會影響其他鋼種的冶煉，增加冶煉難度。

3、環(huán)境保護(hù)方面

公開號為CN103160729B的專利中所述的履帶用鋼中需要添加Pb：Pb0.005-0.020%，這可能會給操作工人的健康和環(huán)境帶來危害，增加冶煉的危險性，同時也需要具備資質(zhì)的鋼鐵企業(yè)才能生產(chǎn)。

4、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

由于鋼材的塔形發(fā)紋對履帶的疲勞性能和耐磨性有非常重要的影響，因此，對于履帶用鋼來說，塔形發(fā)紋應(yīng)該是一個重要的技術(shù)衡量指標(biāo)。公開號為CN103805898A的專利和公開號為CN103160729B的專利中所述的履帶用鋼沒有將塔形發(fā)紋列為一個重要的技術(shù)指標(biāo)去加以控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種經(jīng)濟(jì)可行的高強(qiáng)度、高耐磨性、高疲勞壽命的履帶用鋼及其生產(chǎn)工藝，通過合理設(shè)計化學(xué)成分、工藝流程、冶煉和軋制工藝，添加普通合金元素Cr，改善和提高發(fā)明鋼種淬透性、耐磨性和耐腐蝕性；適當(dāng)增加氮元素和鈦元素，發(fā)揮氮化鈦彌散強(qiáng)化和細(xì)化晶粒作用，提高發(fā)明鋼種強(qiáng)韌性和耐磨性；選用合理的精煉制度和澆鑄制度，提高發(fā)明鋼種的純凈度和鋼坯低倍質(zhì)量；采取大壓下量軋制工藝，改善鋼材內(nèi)部質(zhì)量。該專利發(fā)明鋼種具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能、高的淬透性和較好的塔形發(fā)紋，其生產(chǎn)工藝操作簡單，生產(chǎn)成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，可在本行業(yè)推廣使用。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：