[发明专利]一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢

说明书

技术领域

本发明涉及合金钢，特别是一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢。

背景技术

合金钢是工业生产中常用的材料，特别是随着工业化的发展，各种特殊用途的钢更是越来越多，而随着工业的可持续发展，对钢的要求必需满足以下几点：

1.进一步高强度化，确保其安全性；

2.进一步长寿命化；

3.开发新的制造技术(低成本、省资源、省能源工艺)；

4.减少环境负担(废物再利用，减少CO₂气体排放量等)。

为了达到上述要求，本领域技术人员不断的在进行科学研究的试验，并创新性的研制出了许多新钢种，其中弹簧钢授权专利最多，如专利申请号为98113532.3的轿车悬架螺旋簧用材料、专利申请号为94191328.7高强度、高韧性弹簧钢及其生产工艺；而应用面更广的合金结构钢授权专利相对很少。但在使用中，发现现有的钢材仍存在有强度、塑性、韧性、淬透性达不到要求，性价比差，成本高以及应用面窄的问题。因此，研制出一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比更好，使用面广的钢，是业内所关心的。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，可有效解决强度、塑性、韧性、淬透性达不到要求，性价比差，成本高以及应用面窄的问题。

本发明解决的技术方案是，该钢是由以下重量百分比计的组份制成：碳(C)0.38-0.42％，硅(Si)0.38-1.35％，锰(Mn)0.81-1.55％，钒(V)0.09-0.12％，磷(P)≤0.020％，硫(S)≤0.012％，硼(B)0.0008-0.0025％，氧(O)≤15PPM，余量为铁(Fe)。

本发明易生产，按组份要求采用常规的方法，如真空精炼方法，即将按组份要求配制的炉料在通用炼钢用的电炉中进行冶炼，之后在炉外钢包中加热、抽真空、吹氩及喂丝工艺条件下进行精炼，使之精炼后的材料成份符合要求，本发明钢的强度、塑性、韧性好，对Φ9mm油淬火-回火钢丝，抗拉强度σ_b＝1900～2090MPa，对应断面收缩率ψ＝44～30％。

对特钢企业常规直径试样，抗拉强度σ_b＝1870～2120MPa，屈服强度σ_0.2＝1725～1980MPa，断后伸长率δ₅＝10～12％，断面收缩率ψ＝42～54％，冲击吸收功(室温)A_KU2＝56～66J。

本钢淬透尺寸大：扁钢厚度是55mm，圆钢直径是Φ75mm。

对Φ50～Φ75mm圆钢，采用加热880℃，以水为主的冷却剂冷却淬火+320℃回火可得到，抗拉强度R_m＝1775～1565MPa，规定非比例延伸强度R_p0.2＝1565～1320MPa，断后伸长率A＝7～8％，断面收缩率Z＝23～23.5％，冲击吸收功(室温)A_KU2＝27～31J。

本钢用途广：

对本钢采用880℃淬火，≥200～320℃回火，可得到很高的抗拉强度、屈服强度(或规定非比例延伸强度)，可制做各种高性能弹簧；如采用880℃淬火，＞320～700℃回火，可得到更多组力学性能，因而可用于制造轴件(曲轴、传动轴、齿轮轴)、杆件(连杆、钢拉杆、钢锚杆)、齿轮件、高强度螺栓等产品。

本钢性价比好：

与力学性能要求相同的钢相比，由于该钢仅含少量贵重合金元素钒，可用它替代含贵重合金元素镍、钼、钒、铌、铬的钢。是钢生产中的一大创新。

具体实施方式

本发明在具体实施中，可由以下实施例给出。

实施例1

由以下重量百分比计的组份组成：碳0.38％，硅0.38％，锰0.81％，钒0.09％，磷0.020％，硫0.012％，硼0.0008％，氧15PPM，余量为铁。

实施例2

还可由以下重量百分比计的组份组成：碳0.42％，硅1.35％，锰1.55％，钒0.12％，磷0.019％，硫0.01％，硼0.0025％，氧14PPM，余量为铁。

实施例3

也可由以下重量百分比计的组份组成：碳0.4％，硅1％，锰1.1％，钒0.1％，磷0.018％，硫0.01％，硼0.0015％，氧13PPM，余量为铁。

实施例4