[發(fā)明專(zhuān)利]一種含鈦16.9級(jí)螺栓用圓鋼及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010603491.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111663084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪開(kāi)忠;尹德福;胡芳忠;龔夢(mèng)強(qiáng);于同仁;丁雷;張曉瑞;姜婷;牟祖茂;孫凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/04
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/04;C22C38/06;C22C38/34;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C21D1/18;C21D6/00;C21D8/06;C21D9/00;C22C33/04
• 代理公司: 安徽知問(wèn)律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 于婉萍

本發(fā)明公開(kāi)了一種含鈦16.9級(jí)螺栓用圓鋼及其生產(chǎn)方法，屬于緊固件用鋼技術(shù)領(lǐng)域。所述含鈦16.9級(jí)螺栓用圓鋼包括以下重量百分比的化學(xué)成分：C0.55％～0.60％、Si1.80～2.00％、Mn0.25％～0.35％、Cr1.05％～1.35％、Mo1.50％～1.80％、Ti0.12％～0.2％、Ni0.10％～0.30％、Cu0.20％～0.35％、Als0.015％～0.040％、P≤0.010％、S≤0.010％、O≤0.0010％、N≤0.005％，其余為Fe和其它不可避免的雜質(zhì)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠有效螺栓用圓鋼的耐大氣腐蝕性能和耐延遲斷裂性能，進(jìn)而能夠滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化和高安全性的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于緊固件用鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含鈦16.9級(jí)螺栓用圓鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

緊固件是我國(guó)裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著我國(guó)汽車(chē)、風(fēng)電、機(jī)械、建筑等各個(gè)行業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)制造各類(lèi)緊固件(如螺栓、螺母等)等零件使用的材料提出了設(shè)計(jì)應(yīng)力和輕量化的要求，最有效的措施就是提高緊固件的強(qiáng)度。汽車(chē)車(chē)體輕量化是提高汽車(chē)燃油效率和減少CO₂排放的有效方法之一，由于發(fā)動(dòng)機(jī)、行走部分零部件的小型、輕量化的需求，緊固件被用于比以往更高的拉伸負(fù)荷環(huán)境下，因此必須解決表面缺陷或鋼中非金屬夾雜物等缺陷導(dǎo)致其疲勞強(qiáng)度的降低，以及伴隨著大氣腐蝕和氫敏感性增加的延遲破壞等技術(shù)難題。

超高強(qiáng)度緊固件作為聯(lián)接部件的緊固件以及其他冷鐓成型零件，提出了高設(shè)計(jì)應(yīng)力和輕量化的要求，在這方面尤以汽車(chē)制造業(yè)的要求最強(qiáng)烈，原有的汽車(chē)用緊固件，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓已難以滿(mǎn)足汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高應(yīng)力化的要求。然而，由于汽車(chē)運(yùn)行的環(huán)境較為復(fù)雜，螺栓在各種大氣環(huán)境中使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生腐蝕，為延長(zhǎng)其使用壽命，用于汽車(chē)方面連接使用的高強(qiáng)度螺栓均會(huì)采用涂裝的方式進(jìn)行防腐，如電鍍或者熱鍍鋅。但表面噴涂等方法的防腐年限一般為5～10年，因涂層的老化和分化，會(huì)降低螺栓的使用壽命，防腐效果不理想；同時(shí)超高強(qiáng)度螺栓電鍍和熱鍍鋅過(guò)程中引入的H元素也會(huì)增加螺栓使用過(guò)程中的氫致延遲斷裂問(wèn)題，因此汽車(chē)用超高強(qiáng)度緊固件必須具有優(yōu)良的耐蝕性能，而且還要求其具有優(yōu)異的耐延遲斷裂性能，以滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化和高安全性的要求。

經(jīng)檢索，關(guān)于螺栓用鋼的專(zhuān)利已有相關(guān)公開(kāi)。如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1129512.0的申請(qǐng)案公開(kāi)了一種強(qiáng)度為1400～1600MPa耐延遲斷裂的高強(qiáng)度螺栓用鋼，該鋼的具體成分為：C0.35～0.5％，Si0.01～0.09％，Mn≤0.30％，P≤0.010％，S≤0.008％，Cr0.5～1.5％，Mo0.7～1.5％，V0.20～0.50％，Nb0.01～0.08％，RE0.002～0.04％，Al0.005～0.05％，N0.006～0.015％，Ti和Zr中的任意一種或兩種之和為0.01～0.15，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。該螺栓的最大抗拉強(qiáng)度僅為1580MPa，達(dá)不到16.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓的性能要求，且化學(xué)成分添加了RE等，生產(chǎn)成本顯著增加。

又如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810049411.4公開(kāi)了一種抗延遲斷裂的16.9級(jí)螺栓制作方法，該鋼錠的化學(xué)成分范圍應(yīng)控制在C0.15～0.19％，Mn≤0.10％，Si≤0.10％，S≤0.005％，P≤0.008％，S+P≤0.010％，Cr1.80～2.00％，Ni9.50～10.50％，Co13.50～14.50％，Mo0.90～0.10％，Ti≤0.015％，O≤0.0020％，N≤0.0015％。該螺栓用鋼不僅采用真空感應(yīng)熔煉+真空自耗熔煉、鍛造成型和復(fù)合熱處理等較復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，且Ni和Co等貴重元素含量較高，導(dǎo)致其生產(chǎn)成本也較高，不適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的問(wèn)題

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有高強(qiáng)度螺栓采用涂裝方式進(jìn)行防腐時(shí)防腐效果不理想，以及還會(huì)增加螺栓使用過(guò)程中的氫致延遲斷裂問(wèn)題的不足，提供了一種含鈦16.9級(jí)螺栓用圓鋼及其生產(chǎn)方法。采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠有效解決上述問(wèn)題，其耐大氣腐蝕性能和耐延遲斷裂性能都得到了有效提高，能夠滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化和高安全性的要求。