一種高強高韌鍛件用鋼的製作方法
2023-04-24 15:10:36 3
一種高強高韌鍛件用鋼的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成：C?0.05-0.07，Mn?1.1-1.5，Si?0.3-0.5，Cr?1.2-1.6，Ni?2.6-3.0，Mo?0.4-0.6，Nb?0.2-0.4，V?0.05-0.15，Ti?0.1-0.3，S≤0.008，P≤0.010，H≤0.0005，餘量為Fe。
【專利說明】—種高強高韌鍛件用鋼
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼鐵冶金【技術領域】，尤其涉及一種高強高韌鍛件用鋼。
【背景技術】
[0002]眾所周知，若提高零件的強度後，能夠達到零部件乃至整機的結構輕量化，設備運行高效化，節能等一系列效果，而提高鍛件的強度也能帶來明顯好處。由於鍛件的尺寸一般較大，生產過程具有特殊性，在一定程度上效果更顯著。
[0003]迄今為止，提高超高強度合金鋼性能的難點是提高動、靜疲勞性能。所謂動、靜疲勞性能，分別指動態疲勞性能，即通常的疲勞性能和延遲斷裂性能，即靜態疲勞性能。如眾所周知的抗拉強度超過一定值，通常為1200MPa，鋼的疲勞強度飽和或下降，疲勞強度值趨於離散。例如將低溫回火馬氏體鋼的抗拉強度由1000MPa提高至1500Mpa，其IO7次的疲勞強度將由500MPa增加至700MPa，疲勞強度/抗拉強度的比值確由約0.5降低至約0.4。而對於超高強度大型鍛件而言，由於目前沒有辦法提高合金鋼軋材的所有工藝技術，尤其是難以實現加工中的熱處理技術，在提高動、靜疲勞性能的同時，仍需解決提高韌性的問題。該問題的解決有待本領域技術人員進一步的探討、研究。
[0004]再有，目前鍛件鋼材若要提高其抗拉強度，就需要控制鋼材中氫(H)的含量。因為在鋼材中隨著氫(H)含量的提高，其鋼材的脆敏感性也將隨之提高。例如常溫、常壓環境條件下，當鋼材的抗拉強度由1000MPa提高至由1400MPa時，由氫(H)而引起的鋼材進入脆性環境的臨界強度，其氫(H)的含量，將由0.1ppm降至0.0Ippm(百萬分之一)。 [0005]由於積蓄在鋼材內部氫(H)的擴散、或集中也會引起鋼材脆性的變化，在上述情況下，當鋼材承受靜止斷裂強度以下的拉應力負荷時，鋼材也會突然發生斷裂-即靜疲勞-延遲斷裂。如以某一靜強度為界限，延遲斷裂強度的急劇降低，也是影響鋼材的高強度化中有待解決的又一個問題。例如4340鋼的抗拉強度由1500MPa提高至1800MPa，其鋼材在水中的IOOh延遲斷裂強度將由1300MPa降低至700Mpa。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提出一種高強高韌鍛件用鋼，該鋼通過改進鋼的化學成分，以達到提高超高強度合金鋼鍛件的韌性，減少超高強度合金鋼鍛件疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，同時提高超高強度合金鋼鍛件的延遲斷裂強度的目的。
[0007]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0008]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C0.05-0.07，Mn 1.1-1.5，Si 0.3-0.5，Cr 1.2-1.6，Ni 2.6-3.0, Mo 0.4-0.6，Nb 0.2-0.4，
V0.05-0.15，Ti 0.1-0.3，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
[0009]優選，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.055-0.065,Mn 1.2-1.4，Si 0.35-0.45，Cr 1.3-1.5，Ni 2.7-2.9，Mo 0.45-0.55，Nb0.25-0.35，V0.08-0.12，Ti 0.15-0.25，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。[0010]最優選，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.060, Mnl.3，Si 0.40，Cr 1.4，Ni 2.8，Mo 0.50，Nb 0.30，V 0.10，Ti 0.20，S ≤0.008，P≤0.010，H≤0.0005,餘量為Fe。
[0011]本發明具有如下有益效果:
[0012]通過對化學成分的調整和重新設計，提高了高強高韌鍛件用鋼的韌性，減少疲勞強度/抗拉強度比值的下降程度，同時提高延遲斷裂強度。
[0013]本發明鋼具有良好的力學性能，其軸向抗拉強度為1450_1530Mpa，室溫下對V型缺口做衝擊功試驗75-130次，IO7次旋轉彎曲，其疲勞強度760-775MPa，疲勞強度/抗拉強度的比值大於0.5，在水中的IOOh延遲斷裂強度1505-1545MPa。
【具體實施方式】
[0014]實施例一
[0015]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.05，Mn 1.5，Si 0.3，Cr 1.6，Ni 2.6，Mo 0.6，Nb 0.2，V 0.15，Ti0.1，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
[0016]實施例二
[0017]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.07，Mn 1.1，Si 0.5，Cr 1.2，Ni 3.0, Mo 0.4，Nb 0.4，V 0.05，Ti0.3，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
[0018]實施例三
[0019]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C0.055，Mn 1.4，Si 0.35，Cr 1.5，Ni 2.7，Mo0.55，Nb 0.25，V 0.12，Ti0.15，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
[0020]實施例四
[0021]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C0.065，Mn 1.2，Si 0.45，Cr 1.3，Ni 2.9，Mo 0.45，Nb 0.35，V 0.08，Ti0.25，S ≤ 0.008，P ≤0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
[0022]實施例五
[0023]一種高強高韌鍛件用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.06，Mn 1.3，Si 0.4，Cr 1.4，Ni 2.8，Mo0.5，Nb 0.3，V 0.10，Ti0.2，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
【權利要求】
1.一種高強高韌鍛件用鋼，其特徵在於，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.05-0.07，Mn 1.1-1.5，Si0.3-0.5，Cr 1.2-1.6，Ni2.6-3.0, Mo 0.4-0.6，Nb0.2-0.4，V 0.05-0.15，Ti 0.1-0.3，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
2.如權利要求1所述的一種高強高韌鍛件用鋼，其特徵在於，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:C 0.055-0.065，Mn 1.2-1.4，Si0.35-0.45，Cr 1.3-1.5，Ni2.7-2.9,Mo 0.45-0.55, Nb 0.25-0.35, V 0.08-0.12, Ti0.15-0.25, S^0.008, P ^ 0.010,H≤ 0.0005，餘量為Fe。
3.如權利要求2所述的一種高強高韌鍛件用鋼，其特徵在於，所述鋼的化學成分以重量百分數計由下列組份組成:c 0.060，Mn 1.3, Si0.40, Cr 1.4, Ni 2.8, Mo 0.50，Nb 0.30,V0.10，Ti 0.20，S ≤ 0.008，P ≤ 0.010，H ≤ 0.0005，餘量為 Fe。
【文檔編號】C22C38/50GK103789670SQ201210434120
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月2日 優先權日:2012年11月2日
【發明者】談祁祥 申請人:無錫市金蕩機械廠