專利名稱：一種強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金鋼，特別是一種強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼。
背景技術(shù)：
合金鋼是工業(yè)生產(chǎn)中常用的材料，特別是隨著工業(yè)化的發(fā)展，各種特殊用途的鋼更是越來越多，而隨著工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對鋼的要求必需滿足以下幾點(diǎn)1.進(jìn)一步高強(qiáng)度化，確保其安全性；2.進(jìn)一步長壽命化；3.開發(fā)新的制造技術(shù)(低成本、省資源、省能源工藝)；4.減少環(huán)境負(fù)擔(dān)(廢物再利用，減少(X)2氣體排放量等)。為了達(dá)到上述要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷的在進(jìn)行科學(xué)研究的試驗，并創(chuàng)新性的研制出了許多新鋼種，其中彈簧鋼授權(quán)專利最多，如專利申請?zhí)枮?8113532. 3的轎車懸架螺旋簧用材料、專利申請?zhí)枮?4191328. 7高強(qiáng)度、高韌性彈簧鋼及其生產(chǎn)工藝；而應(yīng)用面更廣的合金結(jié)構(gòu)鋼授權(quán)專利相對很少。但在使用中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的鋼材仍存在有強(qiáng)度、塑性、 韌性、淬透性達(dá)不到要求，性價比差，成本高以及應(yīng)用面窄的問題。因此，研制出一種強(qiáng)度、 塑性、韌性、淬透性、性價比更好，使用面廣的鋼，是業(yè)內(nèi)所關(guān)心的。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，可有效解決強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性達(dá)不到要求，性價比差，成本高以及應(yīng)用面窄的問題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，該鋼是由以下重量百分比計的組份制成碳 (C)0.38-0. 42 %,硅(Si)O. 38-1. 35 %,猛(Mn)O. 81-1. 55 %,釩(V)O. 09-0. 12 %,磷 (P)彡 0.020 %，硫(S)彡 0.012%，硼(B)O. 0008-0. 0025 %，氧(0)彡 15PPM，余量為鐵飾)。本發(fā)明易生產(chǎn)，按組份要求采用常規(guī)的方法，如真空精煉方法，即將按組份要求配制的爐料在通用煉鋼用的電爐中進(jìn)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(jìn)行精煉，使之精煉后的材料成份符合要求，本發(fā)明鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性好，對 φ9mm油淬火-回火鋼絲，抗拉強(qiáng)度σ b = 1900 2090MPa，對應(yīng)斷面收縮率ψ = 44 30%。對特鋼企業(yè)常規(guī)直徑試樣，抗拉強(qiáng)度Ob= 1870 2120MPa，屈服強(qiáng)度σ α2 = 1725 1980MPa，斷后伸長率δ 5 = 10 12%，斷面收縮率Ψ = 42 ，沖擊吸收功 (室溫)AKU2 = 56 66J。本鋼淬透尺寸大扁鋼厚度是55mm，圓鋼直徑是Φ 75mm。對Φ 50 Φ75πιπι圓鋼，采用加熱880°C，以水為主的冷卻劑冷卻淬火+320°C回火可得到，抗拉強(qiáng)度Rm= 1775 1565MPa，規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Ι ρα2 = 1565 1320MPa，斷后伸長率A = 7 8 %，斷面收縮率Z = 23 23. 5 %，沖擊吸收功(室溫)Aku2 = 27 31J。本鋼用途廣對本鋼采用880°C淬火，彡200 320°C回火，可得到很高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度 (或規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度)，可制做各種高性能彈簧；如采用880°C淬火，> 320 700°C回火，可得到更多組力學(xué)性能，因而可用于制造軸件(曲軸、傳動軸、齒輪軸)、桿件(連桿、鋼拉桿、鋼錨桿)、齒輪件、高強(qiáng)度螺栓等產(chǎn)品。本鋼性價比好與力學(xué)性能要求相同的鋼相比，由于該鋼僅含少量貴重合金元素釩，可用它替代含貴重合金元素鎳、鉬、釩、鈮、鉻的鋼。是鋼生產(chǎn)中的一大創(chuàng)新。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明在具體實(shí)施中，可由以下實(shí)施例給出。實(shí)施例1由以下重量百分比計的組份組成碳0. 38 %，硅0. 38 %，錳0. 81 %，釩0. 09%，磷 0. 020%，硫 0. 012%, | 0. 0008%，氧 15PPM，余量為鐵。實(shí)施例2還可由以下重量百分比計的組份組成碳0. 42 %，硅1. 35 %，錳1. 55 %，釩 0. 12%，磷 0. 019%，硫 0. 01%, | 0. 0025%，氧 14PPM，余量為鐵。實(shí)施例3也可由以下重量百分比計的組份組成碳0.4%，硅1%，錳1. 1%，釩0. 1%，磷 0. 018%，硫 0. 01%, | 0. 0015%，氧 13PPM，余量為鐵。實(shí)施例4也可由以下重量百分比計的組份組成碳0.39%，硅0.8%，錳1.2%，釩0. 11%， 磷 0. 017%，硫< 0. 011%, | 0. 0020%，氧 14. 5PPM，余量為鐵。本發(fā)明鋼除優(yōu)化現(xiàn)有鋼(如申請?zhí)枮?8113532. 3的鋼)的組分外，重大的改變是將Si，Mn 一部分組分含量大大降低，這樣可以保證鋼制產(chǎn)品在同等強(qiáng)度下獲得更高塑性、 韌性、抗延遲斷裂性和焊接工藝性。對很多產(chǎn)品來說，并不需要原發(fā)明鋼那樣高的強(qiáng)度，而需要在合適強(qiáng)度下有更高的塑性、韌性、抗延遲斷裂性和焊接工藝性。Si、Mn含量降低有利實(shí)現(xiàn)上述要求。將組分P含量降低到020%水平，更能滿足特級優(yōu)質(zhì)鋼的需要。氧它是反映鋼純凈度的主要組分，國內(nèi)外鋼的發(fā)展都追求有更低的氧
含量。雖然十幾年生產(chǎn)中僅出現(xiàn)一次下述實(shí)例中鋼的含氧
量為17PPM，仍有好的力學(xué)性能，但鋼含
量多，產(chǎn)生有害的非金屬夾雜物多，降低鋼制產(chǎn)品的疲勞壽命，故本發(fā)明鋼采用
彡15PPM的要求。本發(fā)明的鋼采用現(xiàn)有煉鋼常用的生產(chǎn)方法即可制得，因此，本發(fā)明非常容易生產(chǎn)， 其產(chǎn)品經(jīng)試驗，完全達(dá)到了強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好，用途廣的要求，有關(guān)試驗及應(yīng)用資料如下1.本發(fā)明鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性好1. 1特鋼企業(yè)測試的試樣數(shù)據(jù)(組分為重量百分比)舉例
1.1.1 C 0. 42, Si 0. 90，Mn 1. 20，P 0.021，S 0. 006, V 0. 10，B 0.0017，
12. IPPM
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，由以下重量百分比計的組份組成碳 0. 38-0. 42%，硅 0. 38-1. 35%，猛 0. 81-1. 55%，釩 0. 09-0. 12%，磷 (0. 020%，硫< 0. 012%, | 0. 0008-0. 0025%，氧;^ 15PPM，余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，所述的該鋼強(qiáng)度、塑性、韌性好，是對Φ9πιπι油淬火-回火鋼絲，抗拉強(qiáng)度Ob= 1900 2090MPa，對應(yīng)斷面收縮率Ψ = 44 30 %，對特鋼企業(yè)常規(guī)直徑試樣，抗拉強(qiáng)度Gb = 1870 2120MPa，屈服強(qiáng)度σ Q 2 = 1725 1980MPa，斷后伸長率δ 5 = 10 12 %，斷面收縮率Ψ = 42 54%，沖擊吸收功室溫Aku2 = 56 66J。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，所述的該鋼淬透性好，扁鋼厚度是陽讓，圓鋼直徑是Φ75mm。對Φ 50 Φ75πιπι圓鋼，采用加熱880°C，以水為主的冷卻劑冷卻淬火+320°C回火可得到，抗拉強(qiáng)度Rm= 1775 1565MPa，規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rpa2 = 1565 1320MPa，斷后伸長率A = 7 8%，斷面收縮率Z = 23 23. 5%，沖擊吸收功室溫Aku2 = 27 31J。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，所述的該鋼的性價比好，與力學(xué)性能要求相同的鋼相比，由于該鋼僅含少量貴重合金元素釩，能替代含貴重合金元素鎳、鉬、釩、鈮、鉻的鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，所述的該鋼用途廣，采用880°C淬火，^ 200 320°C回火，得到很高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度，可制做高性能彈簧；采用880°C淬火，> 320 700°C回火后的鋼，能用于制造軸件、桿件、齒輪件或高強(qiáng)度螺栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，由以下所述重量百分比計的組份組成碳0. 38 %，硅0. 38 %，錳0. 81 %，釩0. 09 %，磷 0. 020%，硫 0. 012%, | 0. 0008%，氧 15PPM，余量為鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，由以下所述重量百分比計的組份組成碳0. 42%，硅1.35%，錳1.55%，釩0. 12%，磷 0. 019%，硫 0. 01%, | 0. 0025%，氧 14PPM，余量為鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，由以下所述重量百分比計的組份組成碳0.4%，硅1%，錳1. 1%，釩0. 1%，磷 0. 018%，硫 0. 01%, | 0. 0015%，氧 13PPM，余量為鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，其特征在于，由以下所述重量百分比計的組份組成碳0. 39 %，硅0.8%，錳12%，釩0. 11%，磷 0. 017%，硫< 0. 011%, | 0. 0020%，氧 14. 5PPM，余量為鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、性價比好、用途廣的鋼，可有效解決強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性達(dá)不到要求，性價比差，成本高以及應(yīng)用面窄的問題，其解決的技術(shù)方案是，該鋼是由以下重量百分比計的組份制成碳0.38-0.42％，硅0.38-1.35％，錳0.81-1.55％，釩0.09-0.12％，磷≤0.020％，硫≤0.012％，硼0.0008-0.0025％，氧≤15PPM，余量為鐵，本發(fā)明易生產(chǎn)，強(qiáng)度、塑性、韌性好，淬透尺寸大，用途廣，既可作彈簧鋼使用制作高性能各類彈簧產(chǎn)品，又可作合金結(jié)構(gòu)鋼使用作更廣泛的高性能軸件、齒輪件、桿件、高強(qiáng)度螺栓等產(chǎn)品，本鋼性價比好，與力學(xué)性能要求相同的鋼相比，由于該鋼僅含少量貴重合金元素釩，可用它替代含貴重合金元素鎳、鉬、釩、鈮、鉻的鋼，是鋼生產(chǎn)中的一大創(chuàng)新。
文檔編號C22C38/12GK102251172SQ20111019031
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者韓建中 申請人:韓建中