[發(fā)明專利]一種高強度高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010145322.0
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111304516B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝有;鄧向陽;葉玉奎;袁靜;李輝成;左錦中;孟曉玲;屈志東
• 申請（專利權(quán)）人: 中天鋼鐵集團有限公司;常州中天特鋼有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

本發(fā)明公開了一種高強度高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)工藝，該鋼的化學(xué)成分按重量百分比計為：C 0.25?0.40％，Si 0.20?0.40％，Mn 1.50?1.80％％，V 0.07?0.10％，Al 0.020?0.040％，P≤0.010％，S≤0.010％，H≤2ppm，O≤10ppm，余為Fe。由本發(fā)明的組分配比結(jié)合控軋控冷工藝，無需經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理即可達到所需求的性能水平，同時?20℃低溫韌性滿足產(chǎn)品的使用需求，降低了生產(chǎn)成本、生產(chǎn)難度，具有經(jīng)濟、節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點。本鋼種可適用于寒冷地區(qū)建筑用吊鉤。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低溫用非調(diào)質(zhì)鋼領(lǐng)域，具體涉及一種高強度高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

吊鉤，是起重機械中最常見的一種吊具，由于受到外力的直接作用，其質(zhì)量的穩(wěn)定性直接影響到設(shè)備及人身的安全。吊鉤用鋼根據(jù)其使用環(huán)境必須滿足一定的強度(屈服強度、抗拉強度)及韌性的要求，而在寒冷地區(qū)(如-20℃)，隨著溫度的降低，鋼材的脆性逐漸增大，可能導(dǎo)致低溫脆斷，因此對鋼材的低溫沖擊韌性要求嚴格。

吊鉤常用低碳合金鋼制作，為了提高鋼的低溫沖擊韌性，大多通過淬火+回火的調(diào)制處理工藝獲得合適的綜合力學(xué)性能，如“CN201711251082.7大型高強度合金鋼吊鉤鍛件及制作方法”、“CN201710044503.2一種提高耐蝕鑄鋼件強度和低溫沖擊韌性的熱處理工藝”、“CN201310372864.1改善高強鋼低溫沖擊韌性的方法”等中，正火+回火熱處理效果直接影響鋼鍛件的低溫沖擊韌性。但調(diào)質(zhì)工藝能耗大，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、周期長，并會產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物。此外，調(diào)質(zhì)產(chǎn)品還存在淬火開裂、彎曲變形等缺點。

此外在“CN201810642103.6一種超高沖擊韌性、高純凈度低溫壓力容器用鋼及其生產(chǎn)方法”中通過重新設(shè)計成分和優(yōu)化改進工藝，滿足低溫沖擊韌性，但是該鋼種為了保障良好的低溫沖擊韌性，防止包晶反應(yīng)，碳含量控制在0.08％以下。但其難以滿足吊鉤鋼的強度要求。因為吊鉤在使用時反復(fù)受到拉伸和沖擊，因此選用的材料要有較高的強度和韌性，在高寒地區(qū)(-20℃)使用時的低溫沖擊性能也是必須考慮的。

非調(diào)質(zhì)鋼是在中碳低合金鋼的成分基礎(chǔ)上添加微合金化元素改變組織的相變機理，并通過控軋控冷使產(chǎn)品無需經(jīng)過調(diào)質(zhì)即可達到或接近調(diào)質(zhì)鋼的水平。非調(diào)質(zhì)鋼的使用不但節(jié)約了調(diào)質(zhì)處理的能源消耗，保證了產(chǎn)品的使用性能，還大大地降低了生產(chǎn)成本，縮短了生產(chǎn)周期，符合國家綠色、節(jié)能、環(huán)保新材料的要求，是機械行業(yè)用鋼的發(fā)展趨勢。雖然非調(diào)質(zhì)鋼的強度可以達到調(diào)質(zhì)鋼的水平，但由于其組織的韌性低于回火馬氏體，再加上析出物的沉淀強化，它的韌性難以達到調(diào)質(zhì)鋼的水平，從而限制了其應(yīng)用。如“微合金化非調(diào)質(zhì)鋼35MnVN低溫沖擊韌性研究，丁厚福等”中，非調(diào)質(zhì)鋼存在沖擊韌性和塑性不足等問題。且目前的非調(diào)質(zhì)鋼類產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計研究主要集中在常溫下的強度及韌性，對于高低溫沖擊韌性的研究很少，且尚未見相關(guān)研究非調(diào)質(zhì)鋼在吊鉤中的應(yīng)用。

本發(fā)明涉及一種高強度高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼，通過化學(xué)成分的優(yōu)化設(shè)計和控軋控冷工藝的結(jié)合，無需經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理即可達到所需求的性能水平，同時較高的低溫韌性滿足產(chǎn)品的使用需求，降低了生產(chǎn)成本、生產(chǎn)難度，具有經(jīng)濟、節(jié)能和環(huán)保的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是研制開發(fā)一種高強度、高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)工藝，替代傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼的使用，在保證產(chǎn)品所需力學(xué)性能、冷彎性能以及寒冷地區(qū)使用性能的同時，具有經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種高強度高低溫沖擊韌性吊鉤用非調(diào)質(zhì)鋼及生產(chǎn)工藝，其化學(xué)成分按重量百分比計為：C 0.25-0.40％，Si 0.20-0.40％，Mn 1.50-1.80％，V 0.07-0.10％，Al 0.020-0.040％，P≤0.010％，S≤0.010％，H≤2ppm，O≤10ppm，余為Fe。

C 0.25-0.40％