[發明專利]一種高強度高低溫沖擊韌性合金及其制備和熱處理工藝

有效

• 申請號: 201811246779.X
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109266975B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 馬之良;袁崇森
• 申請（專利權）人: 青島天贏智能工業股份有限公司
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/54;C22C38/48;C22C33/04;C21C7/06;C21C7/064;C21D8/06
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本發明涉及耐沖擊合金領域，特別涉及一種高強度高低溫沖擊韌性合金及其制備和熱處理工藝。解決了現有技術中對于鋼材的低溫沖擊韌性提升較小的問題，其技術方案要點是一種高強度高低溫沖擊韌性合金，包括以下組分：Ni0.10?0.30wt％；Cr0.10?0.30wt％；Al0.02?0.10wt％；C0.25?0.35wt％；Mn1.3?1.7wt％；Si0.17?0.37wt％；Mo0.05?0.24wt％；V0.05?0.24wt％；Re0.05?0.13wt％；其余為Fe。并通過S1：將除Al、C、Re外的其他組分按比例加入喂絲機內，在1400?1600℃下進行熔煉，持續30?60min，并持續通入氬氣；S2：將Al、C、Re通過喂絲處理加入熔融的混合物中；S3：在1550?1650℃進行連續鑄造,制成連鑄坯；S4：對連鑄坯在950℃條件下軋制成圓鋼；S5：圓鋼在軋機上進行熱處理,在冷卻速度為2.5?3℃/S的條件下冷卻至600?650℃；S6：將圓鋼放入緩冷坑緩冷至室溫。

技術領域

本發明涉及耐沖擊合金領域，特別涉及一種高強度高低溫沖擊韌性合金及其制備和熱處理工藝。

背景技術

在現代建筑建設領域中，常常使用到Q235B鋼材制成的預埋件，由普通鋼材制成的預埋件，在常溫下具有較好的結構強度，然而在冬季，尤其在我國的北方地區，室外溫度常常低于-20℃甚至-30℃。在這樣的低溫下，普通鋼材會發生沖擊韌性轉化為脆性而發生破壞，導致預埋件的沖擊沖擊韌性大大降低，給施工帶來了極大的安全隱患。

在申請公布號為CN106834636A的中國發明專利中公開了一種提高耐腐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊沖擊韌性的熱處理工藝，雖然在一定程度上提高了鋼材的低溫沖擊沖擊韌性，但是僅從熱處理工藝上進行改進，對于鋼材的低溫沖擊沖擊韌性提升較為有限，因而仍有很大的研究空間。

發明內容

本發明的的第一個目的是提供一種高強度高低溫沖擊韌性合金，其優勢在于，具有高強度和高低溫沖擊沖擊韌性。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種高強度高低溫沖擊韌性合金，包括以下組分：

Ni 0.10-0.30wt％；

Cr 0.10-0.30wt％；

Al 0.02-0.10wt％；

C 0.25-0.35wt％；

Mn 1.3-1.7wt％；

Si 0.17-0.37wt％；

Mo 0.05-0.24wt％；

V 0.05-0.24wt％；

Re 0.05-0.13wt％；

其余為Fe。

通過采用上述技術方案，加入Ni后能在一定程度上強化鐵素體并細化珠光體，總體提高合金的強度。相對于其他元素，Ni在提高合金強度的同時，對合金的沖擊韌性、塑性損害較小，在相同強度下的合金中，含Ni可部分代替C，從而減小C含量的用量，變相的提高了合金的沖擊韌性和塑性。Ni能夠顯著提高合金對疲勞的抗力和減小合金對缺口的敏感性，尤其在低溫狀態時，降低合金的低溫脆性轉變溫度，因而在低溫下，使合金保持較強的沖擊沖擊韌性。

加入C后，一方面能夠提高合金的硬度和強度，另一方面，在熔煉時，可以與Al共同作用，將熔煉過程中產生的進行脫氧和脫硫，以提升合金的強度。而Al也可細化晶粒，同時，有效的抑制合金的時效現象，提高合金在低溫下的沖擊韌性。Al也可與部分Ni形成化合物，提高合金的冶煉性能。