一種推土機(jī)鏟刃用鋼的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成：C：0.7-0.9，Si：0.1-0.2，Mn：1.2-1.6，P≤0.015，S≤0.005，Al：0.02-0.04，Ti：0.024-0.028，Cr：0.2-0.4，V：0.16-0.22，B：0.001-0.002，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種推土機(jī)鏟刃用鋼
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種推土機(jī)鏟刃用鋼。
【背景技術(shù)】
[0002]推土機(jī)鏟刃必須具備以下使用特點(diǎn):(I)良好的綜合機(jī)械性能:高的硬度和耐磨性，減少鏟斗鏟地時(shí)鏟刀刃板的磨損；較高的韌性，防止鋼板變形和斷裂。(2)良好的焊接性能:鏟刀刃板焊接在鏟斗底部，焊接部位是鋼板受力區(qū)，因此鋼板必須具備一定的焊接性能。(3)良好的機(jī)械加工性能:鋼板易于切割、彎曲等機(jī)械加工處理，可以有效提高工廠機(jī)械加工效率。
[0003]目前這類(lèi)鋼材可分為三種類(lèi)型:第一種是耐磨鋼如匪360系列或卡特皮勒公司認(rèn)可的1E0921系列，雖然耐磨性較好，但由于鋼中添加合金元素較多，生產(chǎn)成本較高，且鋼板機(jī)械加工性能較差，工廠加工效率很低；第二種是Q345、45#鋼等普通鋼，雖然成本低、機(jī)械加工性能好，但鋼件耐磨性較差，所制得鏟刃使用壽命很短；第三種是主要以C、S1、Mn為主要強(qiáng)化元素，不添加或少量添加Mo、Ni等貴重合金元素保證鋼板性能，以降低鋼板生產(chǎn)成本，鋼板熱軋態(tài)時(shí)進(jìn)行機(jī)械加工，提高工廠加工效率，再對(duì)成型鏟刃進(jìn)行熱處理。
[0004]在這三種類(lèi)型鋼種中，第三種由于成本較低，鋼板綜合性能優(yōu)良，焊接性好，熱軋態(tài)時(shí)易于加工，得到了較為廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)鋼廠對(duì)此進(jìn)行了相關(guān)研究，如日本、舞鋼、武鋼、重鋼等，獲得了較多的專(zhuān)利，但基本都為針對(duì)生產(chǎn)廠的裝備、技術(shù)特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，且研制鋼板的強(qiáng)度級(jí)別、適用范圍都不一致。
[0005]但隨著技術(shù)的進(jìn)步以及企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的加劇，現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品已逐漸不能滿(mǎn)足使用的需求，迫切強(qiáng)韌性和耐磨性更好的推土機(jī)鏟刃用鋼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的強(qiáng)韌性和耐磨性比現(xiàn)有產(chǎn)品提高,并且加工性能好。
[0007]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.7-0.9，Si:0.1-0.2，Mn:1.2-1.6，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.02-0.04，Ti:0.024-0.028，Cr:0.2-0.4，V:0.16-0.22，B:0.001-0.002，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0009]優(yōu)選，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.75-0.85，Si:0.13-0.17，Mn:1.3-1.5，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.025-0.035，Ti:0.025-0.027，Cr:0.25-0.35，V:0.17-0.21，B:0.0013-0.0017，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0010]最優(yōu)選，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.80，Si:0.15，Mn:1.4，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.030，Ti:0.026，Cr:0.30，V:0.19，B:0.0015，其余為 Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0011]各元素在本發(fā)明中的作用及機(jī)理:[0012]碳:采用高含量，對(duì)耐磨鋼而言，硬度是保證其耐磨性最好的性能指標(biāo)。選用較高碳含量，并經(jīng)熱處理后獲得馬氏體組織，是提高鋼板耐磨性能簡(jiǎn)而易行的方法。
[0013]硅:能溶于鐵素體和奧氏體，以固溶強(qiáng)化的形式來(lái)提高鋼的硬度和強(qiáng)度，固溶強(qiáng)化作用很強(qiáng)。硅可使C曲線右移，提高鋼的淬透性。同時(shí)，也是鋼中的脫氧元素。但如果鋼中硅含量過(guò)高，則會(huì)引起面縮率下降，特別是沖擊韌性下降較為明顯，特別是對(duì)鋼的焊接性也不利，由于本發(fā)明中碳含量較高，并且還含有其它合金元素，因此不依靠硅元素提高硬度和強(qiáng)度，而是為了沖擊韌性和焊接性能降低其含量。
[0014]錳:錳能與鐵形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度；錳同時(shí)能很好的穩(wěn)定奧氏體組織，進(jìn)一步增強(qiáng)鋼的淬透性；錳還可使鋼在受到?jīng)_擊而產(chǎn)生變形時(shí)，使鋼材表面層得到強(qiáng)化而具有高的耐磨性；錳與硫形成熔點(diǎn)較高的MnS，可有效防止FeS的產(chǎn)生所導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象。但錳含量太高會(huì)使得鋼的晶粒容易粗化，也增強(qiáng)了鋼的回火脆性敏感性。
[0015]鈦:鈦與氮、氧、碳具有極強(qiáng)的親和力，是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮、氧的有效元素，在含硼鋼的冶煉中是必不可少的。鈦是強(qiáng)氮化物和強(qiáng)碳化物形成元素，鈦的碳、氮化物能有效地釘扎奧氏體晶界，有助于控制奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，大大改善焊接熱影響區(qū)的低溫韌性。
[0016]鋁:其用作脫氧劑以保證鈦、硼的收得率外，更主要的作用是在此范圍內(nèi)能使鋼板獲得良好的強(qiáng)度及韌性。
[0017]硼:加入硼的目的主要是增加鋼的淬透性，從而省去其他較稀有貴重的金屬。硼是增強(qiáng)鋼淬透性最有效的元素之一，但主要靠有效硼(即存在晶體間隙，而不與其他元素化合的硼)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0018]鉻:鉻能顯著增加鋼的淬透性并有二次硬化作用，提高鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。鉻是縮小奧氏體相區(qū)的元素，是中強(qiáng)碳化物形成元素，在鋼中可以形成碳化物也可固溶于鐵素體。鉻還是提高鋼淬透性的有效元素，使鋼經(jīng)淬火回火后具有良好的綜合力學(xué)性能。但是加入Cr會(huì)提高鋼的淬硬性，從而提高鋼材對(duì)焊接冷裂紋的敏感性。
[0019]磷、硫:磷在鋼中具有容易造成偏析、惡化焊接性能、顯著降低鋼的低溫沖擊韌性、提高脆性轉(zhuǎn)變溫度等不利影響。硫易與錳結(jié)合生成MnS夾雜，硫還影響鋼的低溫沖擊韌性。因此，本發(fā)明應(yīng)盡量減少磷、硫元素對(duì)鋼性能的不利影響，通過(guò)對(duì)鐵水進(jìn)行深脫硫預(yù)處理、真空處理等手段，控制磷、硫含量，從而減輕其不利影響。
[0020]釩:形成碳化物，提高強(qiáng)度和硬度，提高耐磨性的有效元素。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0022]本發(fā)明制備的推土機(jī)鏟刃用鋼在水韌后的表面硬度為HRC58-62，抗拉強(qiáng)度大于1250MPa, _20°C沖擊韌性大于32J/cm2，斷裂伸長(zhǎng)率10%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例一
[0024]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.7，Si:0.2，Mn:1.2，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.04，Ti:0.024，Cr:0.4，V:0.16，B:0.002，
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。[0025]實(shí)施例二
[0026]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.9，Si:0.1，Mn:1.6，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.02，Ti:0.028，Cr:0.2，V:0.22，B:0.001，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0027]實(shí)施例三
[0028]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.75，Si:0.17，Mn:1.3，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.035，Ti:0.025，Cr:0.35，V:0.17，B:0.0017，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0029]實(shí)施例四
[0030]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.85，Si:0.13，Mn:1.5，P ≤ 0.015，S ≤ 0.005，Al:0.025，Ti:0.027，Cr:0.25，V:0.21，B:0.0013，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0031]實(shí)施例五
[0032]一種推土機(jī)鏟刃用鋼，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.8，Si:0.15, Mn:1.4, P ( 0.015, S ( 0.005, Al:0.03, T1:0.026, Cr:0.3, V:0.18, B:0.0015，
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種推土機(jī)鏟刃用鋼，其特征在于，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.7-0.9，Si:0.1-0.2，Mn:1.2-1.6，P ≤0.015，S ≤0.005，Al:0.02-0.04，Ti:0.024-0.028，Cr:0.2-0.4，V:0.16-0.22，B:0.001-0.002，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種推土機(jī)鏟刃用鋼，其特征在于，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.75-0.85，S1:0.13-0.17,Mn:1.3-1.5，P ≤0.015，S ≤0.005，Al:0.025-0.035，Ti:0.025-0.027，Cr:0.25-0.35，V:0.17-0.21，B:0.0013-0.0017，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種推土機(jī)鏟刃用鋼，其特征在于，該鋼的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:C:0.80，Si:0.15，Mn:L 4，P ≤0.015，S≤0.005，Al:0.030，Ti:0.026，Cr:0.30，V:0.19，B:0.0015，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
【文檔編號(hào)】C22C38/32GK103789652SQ201210433509
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】李飛 申請(qǐng)人:無(wú)錫成博科技發(fā)展有限公司