一種合金鋼材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合金鋼材料及制備方法，該合金鋼的重量百分比是，0.45-0.52％的碳，0.24-0.25％的硅，0.3-0.35％的錳，0.3-0.5％的鉻，0.6-1.0％的鎳，0.001-0.003％的釔，0.001-0.003％的鈮，0.03-0.035％的鉬，0.06-0.08％的鈷，0.08-0.10％的礬，0.02-0.05％的鉍，0.03-0.05％的鍶，0.6-0.8％的鎢，0.0001-0.03％的鈦，0.003-0.005％的硼余量為鐵。通過正火過程獲取大量的珠光基體，并通過選擇鹽浴等溫淬火，使合金鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變成下貝氏體組織，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐熱性能均得到很大的提高。
【專利說明】一種合金鋼材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料，尤其是涉及一種合金鋼材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)配套部件，不僅在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與功能上有較高的要求，同時(shí)在機(jī)械加工上同樣重要，這樣的要求不僅是滿足汽車使用上的基本條件，同時(shí)也是安全可靠延長使用壽命的保障。
[0003]尋找到一種提高硬度和耐磨性能，同時(shí)零件表面耐熱性能高的中低含量的合金鋼就顯的非常重要。發(fā)明人依靠在本領(lǐng)域的多年實(shí)踐和理論經(jīng)驗(yàn)，提出一種全新的合金鋼配方，該配方能很好的解決了現(xiàn)有生產(chǎn)汽車配件鋼材的缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服現(xiàn)有生產(chǎn)汽車部件鋼材中硬度、耐磨性能及表面耐熱性能不足的合金鋼。
[0005]本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種合金鋼材料，該合金鋼的組成按重量百分比是，0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 % 的硅，0.3-0.35 % 的錳，0.3-0.5 % 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.001-0.003 %的釔，0.001-0.003 % 的鈮，0.03-0.035 % 的鑰，0.06-0.08 % 的鈷，0.08-0.10 % 的礬，0.02-0.05% 的鉍，0.03-0.05% 的鍶，0.6-0.8% 的鎢，0.0001-0.03% 的鈦，0.003-0.005%
的硼余量為鐵。
[0007]一種合金鋼材料的制備方法，包括以下步驟:
[0008]1)按照重量百分比為0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 %的硅，0.3-0.35 %的錳，0.3-0.5 % 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.001-0.003 % 的釔，0.001-0.003 % 的鈮，0.03-0.035 %的鑰，0.06-0.08 % 的鈷，0.08-0.10 % 的礬，0.02-0.05 % 的鉍，0.03-0.05 % 的鍶，0.6-0.8%的鎢，0.0001-0.03%的鈦，0.003-0.005%的硼余量為鐵進(jìn)行配料；
[0009]2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼，在鋼液進(jìn)行澆鑄前，進(jìn)行恒溫保溫10-30分鐘的孕育，然后將鋼液降溫50-1001后進(jìn)行澆鑄；
[0010]3)將合金鋼進(jìn)行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±201鹽浴等溫淬火處理至500-5501，淬火速度保持在20-251每秒鐘；第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-801，淬火速度保持在25-301每秒，淬火溫度到130-1501 ；然后回火處理，回火溫度為180-2201并保溫2小時(shí)，然后自然冷卻。
[0011]本申請(qǐng)通過在鋼液澆鑄前進(jìn)行恒溫保溫孕育，然后再將鋼液降溫50-1001后進(jìn)行澆鑄，是為了保證鋼液在澆鑄前保證組織內(nèi)晶粒的均勻，且顆粒的粒度均勻，并且通過在澆鑄前的降溫，使組織內(nèi)的晶粒的生長出現(xiàn)一個(gè)短時(shí)間的抑制，然后在再通過澆鑄后溫度的快速降低，實(shí)現(xiàn)組織內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)的異變降低，有利于提高合金鋼的性能，這一特點(diǎn)是本申請(qǐng)的關(guān)鍵技術(shù)方案。
[0012]上述合金鋼制備方法，其中合金鋼通過正火和等溫淬火處理，。這樣一方面獲得較高的珠光體基體，細(xì)化組織，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通過長期保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的等溫淬火，使合金實(shí)現(xiàn)奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]通過正火過程獲取大量的珠光基體，并通過選擇230±201的鹽浴等溫淬火，使合金鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變成下貝氏體組織，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐熱性能均得到很大的提聞。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下通過具體實(shí)施例來解釋本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的具體實(shí)施例僅能用來解釋本發(fā)明而不能用來解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016]實(shí)施例一
[0017]一種合金鋼材料，該合金鋼的重量百分比是，0.45 %的碳，0.24 %的硅，0.3 %的錳，0.3%的鉻，0.6%的鎳，0.001%的釔，0.001 %的鈮，0.03%的鑰，0.06%的鈷，0.08%的礬，0.02%的鉍，0.03%的鍶，0.6%的鎢，0.0001%的鈦，0.003%的硼余量為鐵。
[0018]一種合金鋼材料制備方法，包括以下步驟:
[0019]1)按照重量百分比為0.45^^^,0.24%的硅，0.3%的錳，0.3%的鉻，0.6%的鎳，0.001% 的釔，0.001% 的鈮，0.03% 的鑰，0.06% 的鈷，0.08% 的礬，0.02% 的鉍，0.03%的鍶，0.6%的鎢，0.0001%的鈦，0.003%的硼余量為鐵進(jìn)行配料；
[0020]2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼，在鋼液進(jìn)行澆鑄前，進(jìn)行恒溫保溫10-30分鐘的孕育，然后將鋼液降溫50-1001后進(jìn)行澆鑄；
[0021]3)將合金鋼進(jìn)行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±201鹽浴等溫淬火處理至500-5501，淬火速度保持在20-251每秒鐘；第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-801，淬火速度保持在25-301每秒，淬火溫度到130-1501 ；然后回火處理，回火溫度為180-2201并保溫2小時(shí)，然后自然冷卻。
[0022]本申請(qǐng)通過在鋼液澆鑄前進(jìn)行恒溫保溫孕育，然后再將鋼液降溫50-1001后進(jìn)行澆鑄，是為了保證鋼液在澆鑄前保證組織內(nèi)晶粒的均勻，且顆粒的粒度均勻，并且通過在澆鑄前的降溫，使組織內(nèi)的晶粒的生長出現(xiàn)一個(gè)短時(shí)間的抑制，然后在再通過澆鑄后溫度的快速降低，實(shí)現(xiàn)組織內(nèi)晶體結(jié)構(gòu)的異變降低，有利于提高合金鋼的性能，這一特點(diǎn)是本申請(qǐng)的關(guān)鍵技術(shù)方案。
[0023]上述合金鋼制備方法，其中合金鋼通過正火和等溫淬火處理，。這樣一方面獲得較高的珠光體基體，細(xì)化組織，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通過長期保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的等溫淬火，使合金實(shí)現(xiàn)奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織。
[0024]對(duì)得到的鑄態(tài)合金鋼試樣做金相組織觀察，發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體組織和下貝氏組織。
[0025]對(duì)得到的合金進(jìn)行硬度檢測，硬度檢測值??！1忙55。
[0026]在本發(fā)明的以下實(shí)施例中，對(duì)得到的鑄態(tài)合金鋼試樣做金相組織觀察，均發(fā)現(xiàn)其組織為珠光體組織和下貝氏組織。
[0027]在本發(fā)明的以下實(shí)施例中，合金鋼的制備方法均相同，所不同的僅是低合金鋼的各元素的組成，因此在以下的實(shí)施例中，僅描述合金鋼的各元素的重量百分比。
[0028]實(shí)施例二
[0029]一種合金鋼材料，該合金鋼的重量百分比是:0.52%的碳，0.25%的硅，0.35%的猛，0.5% 的鉻，1.0% 的鎳，0.003% 的釔，0.003% 的鈮，0.035% 的鑰，0.08% 的鈷，0.10%的礬，0.05 %的鉍，0.05 %的鍶，0.8 %的鎢，0.03 %的鈦，0.005 %的硼余量為鐵。
[0030]實(shí)施例三
[0031]一種合金鋼材料，該合金鋼的重量百分比是:0.50%的碳，0.24%的硅，0.32%的錳，0.4% 的鉻，0.8% 的鎳，0.0015% 的釔，0.002% 的鈮，0.03% 的鑰，0.06% 的鈷，0.08%的礬，0.04%的鉍，0.04%的鍶0.6%的鎢，0.0001%的鈦，0.003%的硼余量為鐵。
[0032]對(duì)得到的鑄態(tài)合金鋼試樣做金相組織觀察，發(fā)現(xiàn)其組織大部分為珠光體組織和下貝氏組織。
[0033]當(dāng)用于制造汽車的剎車裝置部件時(shí)，優(yōu)選該實(shí)施例。
[0034]本發(fā)明不局限于上述特定實(shí)施例，在不背離本發(fā)明愿意的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)改變，但這些相應(yīng)改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種合金鋼材料，其特征在于:該合金鋼的組成按重量百分比是，0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25% 的硅，0.3-0.35% 的錳，0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0% 的鎳，0.001-0.003%的釔，0.001-0.003 % 的鈮，0.03-0.035 % 的鑰，0.06-0.08 % 的鈷，0.08-0.10 % 的礬，.0.02-0.05% 的鉍，0.03-0.05% 的鍶，0.6-0.8% 的鎢，0.0001-0.03% 的鈦，0.003-0.005%的硼余量為鐵。
2.一種合金鋼材料的制備方法，包括以下步驟: 1)按照重量百分比為0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 %的硅，0.3-0.35 %的錳，.0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0% 的鎳，0.001-0.003% 的釔，0.001-0.003% 的鈮，0.03-0.035%的鑰，0.06-0.08 % 的鈷，0.08-0.10 % 的礬，0.02-0.05 % 的鉍，0.03-0.05 % 的鍶，.0.6-0.8%的鎢，0.0001-0.03%的鈦，0.003-0.005%的硼余量為鐵進(jìn)行配料； 2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼，在鋼液進(jìn)行澆鑄前，進(jìn)行恒溫保溫10-30分鐘的孕育，然后將鋼液降溫50-10(TC后進(jìn)行澆鑄； 3)將合金鋼進(jìn)行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±20°C鹽浴等溫淬火處理至500-550°C，淬火速度保持在20-25°C每秒鐘；第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-80°C，淬火速度保持在25-30°C每秒，淬火溫度到.130-150°C ;然后回火處理，回火溫度為180-220°C并保溫2小時(shí)，然后自然冷卻。
【文檔編號(hào)】C21D6/00GK104313489SQ201410562764
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】張超 申請(qǐng)人:張超