[发明专利]一种耙片用钢、生产方法及耙片处理方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工艺技术领域，特别涉及一种适用于耙片用热轧带钢、热轧带钢生产方法以及耙片毛坯的热处理方法。

背景技术

目前，农机具配件－耙片普遍采用65Mn优质碳素热轧带钢经剪切加工成型后，850℃－910℃油淬，300℃－400℃回火处理而成。随着我国环保意识的增强，油淬的热处理工艺将逐渐被水淬所代替，耙片行业也正在积极进行淬火工艺的改革。而65Mn耙片由于含碳量高，脆性较高、塑韧性差，不适合水淬生产工艺。

《MO-Nb贝氏体钢的铸态组织与耐磨性研究》及《球墨铸铁耙片挤压铸造新工艺》等论文介绍的均为铸造方法直接成型的新材耙片，铸造工艺复杂，生产效率低。

专利公开号CN85100775A公开一种“制造汽车板簧的新型弹簧钢28锰硅硼钢”，属高Si含量钢，生产成本高，且Si含量高，钢中夹杂物多，影响韧塑性及疲劳性能。

CN101148737A提供的“一种含硼钢及其制备方法”中的硼钢为电炉冶炼生产的中碳棒材硼钢，不能用于制造耙片。

专利公开号CN102080179A公开了“一种含硼结构钢的制造方法”中的含硼Q345B钢板，碳含量低，通过控制轧制技术细化晶粒，提高热轧板强度，但钢板韧塑性差，成型性不好，且该专利未提用钢板热处理后性能，分析认为该钢板碳含量低，热处理后硬度不足，不适用于制作耙片。

专利“易成型性优良的碳钢及其制备方法”(CN101346482A)，用钢锭再加热生产的热轧板以贝氏体组织为主，需要退火处理才能保证钢板的韧塑性，生产成本高，且冶炼时要求对B、N含量精确控制后，再加入Ti元素，冶炼操作难度大。且用该专利生产的钢板Mn含量为0.1－1.2％，中低碳钢Mn含量低，热处理后硬度不足。

上述文献及专利提及的钢种均不适于水淬方法生产耙片的要求。因此，亟需开发一种具有高淬硬性、高耐磨性，同时又具有较好韧塑性的新型耙片，以提高耙片的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种耙片用钢、生产方法及耙片的处理方法，其目的在于提高耙片的高淬硬性、高耐磨性和高韧塑性，从而延长耙片的使用寿命，降低使用成本。

为此，本发明所采取的技术解决方案为：

一种耙片用钢，其特征在于，其化学成分wt％为：C：0.25％～0.35％，Si：0.1％～0.40％，Mn：1.0％～1.5％，Cr≤0.5％，Al：0.01％～0.05％，Ti：0.015％～0.06％,B：0.001％～0.006％，N≤0.0070％，P≤0.020％，S≤0.015％，且4≤(Ti+Al)/N≤20，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明耙片用钢各成分作用机理为：

C是钢中主要的固溶强化元素。C含量若低于0.25％，则很难保证耙片热处理后的硬度，另一方面C含量若高于0.35％，则恶化钢的韧塑性。因此，C含量要控制在0.25％～0.35％。

Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂，是保证钢的强度和韧性的必要元素。锰和铁形成固溶体，能提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度。Mn与S结合形成MnS，避免晶界处形成Fe S而导致的热裂纹影响耙片用钢的热成形性。同时Mn也是良好的脱氧剂并增加淬透性。中低碳钢中Mn含量低，不能满足热处理后高强硬性的要求，Mn含量过高影响焊接性能，且增加生产成本，因此，综合考虑成本及性能要求等因素，Mn含量应该控制在1.0％～1.5％。

Si是钢中常见元素之一，在炼钢过程中用作还原剂和脱氧剂，固溶形态的Si能提高屈服强度和韧脆转变温度，但若超过含量上限将降低韧性和焊接性能。因此0.1％～0.40％的Si保留在钢中是必要的。

Cr是显著提高钢的淬透性元素，钢中加入适量的Cr,还可提高铁素体电极电位，促使钢的表面形成致密的氧化膜，提高其耐蚀性。但Cr含量过高，增加合金成本，淬后硬度过高，因此，本发明控制Cr含量在小于0.5％的范围内。

Al是细化晶粒元素，钢中加入适量的Al可以形成微细的AlN粒子，细化晶粒，使钢热处理后组织均匀细小，提高热处理后硬度。Al与N结合，降低BN的形成率，减少了BN的危害，使B充分固溶，发挥其提高淬硬性的作用。Al含量过多，易形成Al₂O₃夹杂，影响钢板内在质量，因此Al含量控制在0.010～0.05％。