[發明專利]一種高強度緊固件鋼

有效

• 申請號: 201810157627.6
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108220787B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 韓建中
• 申請（專利權）人: 曹鴻玉
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

本發明涉及高強度緊固件鋼，可有效解決現有鋼直徑大時，強度、低溫韌性、淬透性達不到要求，性價比差，成本高，達不到現實生產中特殊情況下對鋼種的要求問題，該鋼由重量百分比：0.38%≤C＜0.42%、0.48≥Si≥0.39%、1.12%≤Mn≤1.22%、P≤0.018%、S≤0.010%、0.13%≥V≥0.10%、0.0024%≥B≥0.0009%、O≤0.0015%，余量為Fe；并測試出奧氏體連續冷卻曲線，即CCT曲線，其抗拉強度Rm≥1063MPa，規定非比例延伸強度Rp0.2≥956M Pa，斷后伸長率A≥12%，斷面收縮率Z≥49%，低溫韌性沖擊吸收能量?20℃Kv2≥43J，風電用戶要求的?40℃Kv2≥30J；充分使用CCT曲線，具有顯著技術、經濟和社會效益的效果。

技術領域

本發明涉及冶金領域合金鋼，特別是強度、低溫韌性、淬透性、性價比、疲勞性好一種高強度緊固件鋼。

背景技術

高強度緊固件是一種用量極大、應用面極廣的重要基礎件。不僅在機械、汽車、火車等行業，而且在公路、鐵路、橋梁、建筑基礎設施工程中越來越廣泛應用。隨著我國及世界產品向高質量的需求發展，對高強度緊固件，不僅強度要求提高，而且對低溫沖擊韌性也有了前所未有的新要求。與此要求相配合，國際、我國相應的標準陸續發布。此外，對高強度緊固件的直徑要求也不斷擴大。已有的用量最大的緊固件用鋼，在直徑要求更大時，其淬透性、性價比上不能滿足國際與我國新標準及特殊用戶的要求。本鋼就是在這種背景下研究發明的。

“高強度緊固件”國際、我國標準和我國風電設備特殊用戶技術要求

新標準仍有四種高強度性能等級：8.8級、9.8級、10.9級、12.9級，與老標準不同的是，增加了對低溫沖擊韌性的要求。本發明只針對標準中一種用量最大的10.9級。12.9級由于目前標準沒有低溫韌性的具體技術要求，而且用量少得多，該鋼不做研究。高強度緊固件國際(ISO)、我國和風電設備用戶要求如下表。

m：數值尚在調查研究中。

基于高強度緊固件在2009年就發布的國際標準，我國2010年將國際標準全部移植過來發布。但在生產實踐中發現，使用時仍存在有強度、低溫韌性、淬透性、抗疲勞性達不到要求，性價比差，成本高的問題；特別是直徑大時，常用鋼淬透性、性價比差，達不到現實生產國內外標準及特殊用戶對鋼種的要求，滿足不了新時代下對特殊鋼的需要問題。

發明內容

針對上述情況，為克服現有鋼技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種高強度緊固件鋼，可有效解決現有鋼直徑大時，強度、低溫韌性、淬透性達不到要求，性價比差，成本高，達不到現實生產中特殊情況下對鋼種的要求問題。

本發明解決的技術方案是，一種高強度緊固件鋼，由以下重量百分比的組分組成：C(碳)0.38-0.45％、Si(硅)0.22-0.48％、Mn(錳)0.81-1.48％、P(磷)≤0.018％、S(硫)≤0.010％、V(釩)≥0.10％、B(硼)0.0009-0.0024％、O(氧)≤0.0015％，余量為Fe(鐵)，-40℃低溫沖擊吸收能量Kv不小于27J(焦耳)。

本發明組分科學合理，易生產，生產時按組分要求采用常規方法，如真空精煉方法，即將按組份要求配制的爐料在通用煉鋼的電爐中進行冶煉，之后在爐外鋼包中加熱、抽真空、吹氬及喂絲工藝條件下進行精煉，軋成鋼材。新鋼種材料通過加工、熱處理后制成不僅符合10.9級緊固件-20℃低溫沖擊吸收能量Kv不小于27J；而且-40℃低溫沖擊吸收能量Kv也不小于27J的要求。特別是在直徑大時，也能滿足新標準和特殊用戶使用的需要。本發明采用了在研究、申請專利時，本領域低級、中級、高級層次技術人員都不采用，只有國家最高層次專家、教授、甚至院士帶研究生才采用，并在申請專利極少公布的、測試出鋼的奧氏體連續冷卻曲線的方法，取得了意想不到的、具有顯著技術、經濟和社會效益的效果。

附圖說明