專利名稱：一種釩-鈦-硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特種鋼領(lǐng)域，特別是一種釩一鈦一硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼。
背景技術(shù)：
機(jī)械制造中有大量齒輪、軸、連桿、螺栓等受力的結(jié)構(gòu)件，通常選用35、 40、 45等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和30Cr、 40Cr、 35CrMo、 40MnB等合金結(jié)構(gòu)鋼，該類鋼 種經(jīng)淬火加高溫回火即調(diào)質(zhì)處理后，獲得均勻細(xì)密回火索氏體組織，以滿足結(jié) 構(gòu)件的綜合力學(xué)性能技術(shù)要求。鋼材經(jīng)軋制或鍛造后的坯料，需要重新加熱調(diào) 質(zhì)熱處理后進(jìn)4于冷切削加工成各種形式的制成品，在重新加熱調(diào)質(zhì)處理時需要 消耗大量能源。目前國內(nèi)每噸調(diào)質(zhì)處理件約耗電1500-2000KWh，高出日本4-6 倍。
GB/T15712-2008標(biāo)準(zhǔn)中/iHf了F38MnVS、 F40MnVS、 F40VS的熱鍛用非調(diào)質(zhì)鋼。 F38MnVS的成份:C: 0.34-0.41%, Si《0. 80%, Mn: 1.20—1.60%, P《0,035%, S: 0. 035-0. 075%, V: 0. 08-0. 15%, Cr《0. 30%; F權(quán)nVS的成份:C: 0. 37-0. 44%, Si: 0. 30-0. 60%, Mn: 1. 00-1. 50%, P《0. 035%, S: 0. 035-0. 075%， V: 0. 06-0. 13%， Cr《0. 30%; F40VS的成4分:C: 0.37-0.44%, Si: 0.20-0.40%， Mn: 0.60-1.00%, P< 0.035%, S: 0.035-0.075%, V: 0.06-0,13%， Cr《0.30%;這三個鋼種含釩 量基本在O. 6-0. 15%之間。中國一汽公開的一種非調(diào)質(zhì)鋼38MnVTi的成份為C: 0. 35—0. 44%, Si: 0. 20-0. 40%， Mn: 1. 00-1. 40%, P、 S < 0. 040°/。， V: 0. 06-0. 13%， Ti: <0. 04%,這種非調(diào)質(zhì)鋼中含釩量為O. 06-0. 13°/。。以上這些鋼的抗拉強(qiáng)度、 屈服強(qiáng)度、端面伸長率、延伸率等都較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種抗拉 強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、端面伸長率、延伸率高的釩一鈦一硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種釩一鈦一硼微合金化 非調(diào)質(zhì)鋼，其特4i在于，它包4舌以下元素4安重量百分比，V: 0.12-0.18%， Ti: 0. 02-0. 03%， B: 0. 001-0. 003°/。，其余為Fe和微量元素;
所述微量元素包括按重量百分比，C: 0.37-0.43%， Si: 0.20-0.40°/。， Mn: 1.00-1.30%, Cr: 0.40—0.60%, P、 S《0.035%, Al : 0. 010—0. 030%, Ca : 0.0010—0.0040%， Ni<0. 20%，Cu<0. 30%, Mo < 0.03%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，本發(fā)明的顯微組織，以鐵素體+珠光 體為主，鐵素體含量在40%-70%，晶粒度>7級，非金屬夾雜物《4級，其熱軋態(tài) 性能指標(biāo)是抗拉強(qiáng)度a^ 850MPa，屈服強(qiáng)度cr s > 600MPa,斷后伸長率55> 15%，斷面收縮率甲>40%，布氏硬度250-320HBW。
具體實施例方式
下面根據(jù)實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
一種釩_鈦一硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼，它包括釩、鈥、硼、碳、硅、錳、 鉻、磷、硫、鋁、4丐、鎳、銅、鉬及鐵等，按重量百分比，V: 0.12-0.18%， Ti: 0. 02—0. 03%, B: 0. 001—0. 003%, C: 0. 37-0. 43%, Si: 0. 20-0. 40%,Mn: 1. 00—1. 30%， Cr: 0.40—0.60%, P、 S《0.035%, Al: 0. 010-0. 030%， Ca: 0.0010—0.0040%, Ni 《0. 20%,Cu《0. 30%, Mo《0.03%,其余為Fe。
其中釩、鈦、硼這三種元素在本發(fā)明中的機(jī)理是釩具有細(xì)化晶粒的作用，可以提高鋼的強(qiáng)度，韌性和耐磨性。當(dāng)它在鐵
素體中析出釩的碳化物時，具有顯著的彌散強(qiáng)化作用；但它以碳化物形態(tài)存在 時，會降低它的淬透性。在此鋼種中設(shè)定釩含量為0.12-0.18%,起細(xì)化晶粒 的作用，以提高鋼的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。
鈦能細(xì)化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性。鈦在此鋼種的性能 起到固氮的作用。在此鋼種中設(shè)定鈦含量為0.02-0.03%,生成菱形的氮化鈦， 減少鋼中的氮化硼的生成。
硼當(dāng)鋼中含有樣i量的(0. G01 - 0. 005% )硼時，鋼的淬透性可以成^f咅的 提高。在此鋼種中設(shè)定硼含量為0.001-0.003%，以形成單質(zhì)硼，提高淬透性。
其它元素在本發(fā)明中的機(jī)理是
碳含碳量越高，鋼的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差。因而 在此鋼種中采用碳含量為O. 37-0. 43%,能過保證鋼的硬度，并有效提高鋼的可 塑性和韌性。
硅在此鋼種中采用硅含量為O. 20-0. 40%,能夠增加組織中的鐵素體含量, 促進(jìn)先共析鐵素體的析出，提高韌性，過多的硅對塑性、韌性及冷彎性能有不 利的影響。
錳它可溶于鐵素體中起到固溶強(qiáng)化作用，可細(xì)化鐵素體和珠光體，能提 高鋼的強(qiáng)度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高 的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性；因而在此鋼種中采用錳含量為 1. 00-1. 30%,以提高淬透性，有效提高材質(zhì)的強(qiáng)度。
鉻能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。 此鋼種中采用鉻含量為O. 40-0.60%， 一方面用來提高鋼的耐磨性能，另一方面 用來改善鋼的耐腐蝕性能。鋁能細(xì)化鋼的晶粒組織，提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化
性，提高鋼的耐磨性和疲勞強(qiáng)度等。此鋼種中采用鋁含量為O. 010-0. 030%,用 來細(xì)化晶粒，提高鋼的抗氧化性和疲勞強(qiáng)度。
4丐可控制硫化物形態(tài)，減輕硫化物偏析；改善切削、機(jī)加工性能。此鋼 種中采用鋁含量為O. 0010-0. 0040%,用來改善機(jī)加工性能。
磷、硫為鋼中有害元素，但一定量的P、 S可提高機(jī)力。工性能。本鋼種P、 S< 0. 035%。
鎳、銅、鉬在此鋼種中作為有害元素，要求越低越好。
權(quán)利要求
1、一種釩-鈦-硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，它包括以下元素按重量百分比，V0.12-0.18％，Ti0.02-0.03％，B0.001-0.003％，其余為Fe和微量元素。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的釩一鈦一硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，所 述微量元素包括按重量百分比，C: 0.37-0.43%， Si: 0.20-0.40%, Mn: 1.00—1.30%, Cr: 0,40—0.60%, P、 S《0. 035% , Al : 0. 010—0. 030%, Ca : 0. 0010-0. 0040%, Ni《0. 20%,Cu《0. 30%， Mo<0. 03%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種釩—鈦—硼微合金化非調(diào)質(zhì)鋼，它包括(重量％)V0.12-0.18％，Ti0.02-0.03％，B0.001-0.003％，其余為Fe和微量元素。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，它的顯微組織，以鐵素體+珠光體為主，鐵素體含量為40％-70％，晶粒度≥7級，非金屬夾雜物≤4級，其熱軋態(tài)性能指標(biāo)是抗拉強(qiáng)度σ_b≥850MPa，屈服強(qiáng)度σ_s≥600MPa，斷后伸長率δ₅≥15％，斷面收縮率Ψ≥40％，布氏硬度250-320HBW。
文檔編號C22C38/14GK101619415SQ20091015760
公開日2010年1月6日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者忠 姚, 李學(xué)剛, 潘東勝, 趙福生, 冬 韓, 軍 魏 申請人:承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?br>