[发明专利]通过加工负荷防止渗碳的合金钢及其制备方法

权利要求书

1.一种合金钢，其中通过加工负荷防止渗碳，所述合金钢以合金钢的总重量计包含：

0.13至0.25重量％的碳C，

0.6至1.5重量％的硅Si，

0.6至1.5重量％的锰Mn，

1.5至3.0重量％的铬Cr，

0.01至0.1重量％的铌Nb，

0.01至0.1重量％的铝Al，

0.05至0.5重量％的钒V，

余量的铁Fe，以及

杂质，

其中所述合金钢的表面包括通过加工负荷形成的氧化膜，

其中X是通过以下方程式1计算出的值：

方程式1

X＝Si的重量％+1/2×Mn的重量％+2×Cr的重量％

其中X的值为4.9至6.5重量％，施加加工负荷的加工步骤中的进料量为2.0mm/rev或更大且加工速度为200m/min或更高。

2.根据权利要求1所述的合金钢，其中所述合金钢的表面结构包括低碳马氏体结构。

3.根据权利要求2所述的合金钢，其中所述表面结构包含0.4重量％或更少的碳。

4.一种制备合金钢的方法，其中通过加工负荷防止渗碳，所述方法包括：

锻造步骤，其中锻造合金钢；

其中所述合金钢以合金钢的总重量计包含：

0.13至0.25重量％的碳C，

0.6至1.5重量％的硅Si，

0.6至1.5重量％的锰Mn，

1.5至3.0重量％的铬Cr，

0.01至0.1重量％的铌Nb，

0.01至0.1重量％的铝Al，

0.05至0.5重量％的钒V，

余量的铁Fe，以及

杂质，

热处理步骤，其中对经锻造的合金钢进行热处理；

加工步骤，其中在将加工负荷施加至经热处理的合金钢的同时加工经热处理的合金钢；

渗碳热处理步骤，其中使经加工的合金钢经受渗碳热处理；以及

抛光步骤，其中对经受渗碳热处理的合金钢进行抛光，

其中X是通过以下方程式1计算出的值：

方程式1

X＝Si的重量％+1/2×Mn的重量％+2×Cr的重量％

其中X的值为4.9至6.5重量％，施加加工负荷的加工步骤中的进料量为2.0mm/rev或更大且加工速度为200m/min或更高。

5.根据权利要求4所述的制备合金钢的方法，其中在将加工负荷部分地施加至经热处理的合金钢的同时进行加工步骤。

6.根据权利要求4所述的制备合金钢的方法，其中渗碳热处理步骤包括：

渗碳步骤，其中碳渗透到经加工的合金钢中；

扩散步骤，其中在经渗碳的合金钢中的碳扩散到经渗碳的合金钢内；

冷却裂化步骤，其中对经扩散的合金钢进行热处理；以及

冷却步骤，其中使经受冷却裂化步骤的合金钢冷却。

7.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在渗碳步骤中的碳势为0.7至1.0％。

8.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在扩散步骤中的碳势为0.7至0.9％。

9.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在冷却裂化步骤中的碳势为0.7至0.9％。

10.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在渗碳步骤中的温度为880至920℃。

11.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在扩散步骤中的温度为860至920℃。

12.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在冷却裂化步骤中的温度为820至860℃。

13.根据权利要求6所述的制备合金钢的方法，其中在冷却步骤中的温度为50至250℃。