專利名稱：低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金鋼設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種新的低碳低合金高強(qiáng)度鋼。
在焊接性能良好的高強(qiáng)度低合金鋼中，大多數(shù)鋼種采用(1)Ni、Mo等貴重金屬元素、(2)爐外精煉、(3)控軋控冷、(4)冷熱加工后進(jìn)行熱處理等途徑中的一種或幾種來(lái)保證其較好的強(qiáng)韌性配合，使得高強(qiáng)度低合金鋼的生產(chǎn)成本較高，不易大量推廣使用。
本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，研制一種低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相組織高強(qiáng)度低合金鋼種。本發(fā)明中，未連續(xù)分布的仿晶界型鐵素體作為一種韌性相能顯著改善和提高粒狀貝氏體組織的塑韌性，在未利用貴金屬合金元素、爐外精煉、控軋控冷及熱處理的條件下，使該鋼熱加工后獲得高強(qiáng)度的同時(shí)，還具有較高的塑韌性和良好的焊接性，便于直接使用。
本發(fā)明采用C、Mn、Si作為主要合金元素，可加入Cr、V、Al、Ti、B元素之一種或幾種，其余為Fe，其化學(xué)成分可為1、C0.06-0.15wt％；Mn1.90-2.60wt％；Si0.60-1.50wt％；加入一種或兩種以上的下列元素Cr0-2.0wt％；V≤0.15wt％；Al≤0.25wt％；Ti≤0.10wt％；B≤0.0040wt％，余為Fe。
2、按不同用途，本鋼種的較佳成分可為(1)C0.06-0.12wt％；Mn1.90-2.40wt％Si0.70-1.10wt％；其余元素范圍同上。
(2)C0.07-0.14wt％；Mn1.90-2.30wt％；Si0.90-1.50wt％；其余元素范圍同上。
(3)C0.09-0.15wt％；Mn2.40-2.60wt％；Si0.60-1.00wt％；其余元素范圍同上。
本發(fā)明鋼種的生產(chǎn)工藝為可用轉(zhuǎn)爐、電弧爐、中頻感應(yīng)爐三種之一種按常規(guī)煉鋼工藝冶煉，注錠或連鑄生產(chǎn)的料坯可先緩冷后再加熱、也可直接熱送熱裝后加熱至1200℃左右保溫，鍛壓或軋制成材后空冷至較低溫度范圍內(nèi)緩冷，即可獲得仿晶界型鐵素體/粒狀貝氏體復(fù)相組織，實(shí)現(xiàn)良好的強(qiáng)度與塑韌性配合。
本發(fā)明所述的這種新型低碳低合金高強(qiáng)度鋼，其組織特征為非連續(xù)分布的仿晶界型鐵素體與粒狀貝氏體構(gòu)成的復(fù)相組織。該鋼在熱加工后空冷過(guò)程中先形成一定量的非連續(xù)狀仿晶界型鐵素體，由于適量合金元素Mn和阻礙碳化物形成元素Si的共同作用，過(guò)冷奧氏體不發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，而是在較低溫度下形成粒狀貝氏體，得到強(qiáng)韌性配合良好的粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相組織。與同強(qiáng)度級(jí)別的其它鋼種相比，該鋼的塑韌性能優(yōu)良，焊接性能良好，且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低廉。
本發(fā)明鋼種的運(yùn)用該鋼在熱加工(鍛或軋)后空冷不經(jīng)調(diào)質(zhì)處理即可直接應(yīng)用，也可回火后使用，可用作高強(qiáng)度鋼筋、高強(qiáng)度鋼板、工程機(jī)械上的低合金耐磨件，可用作工字鋼、槽鋼、角鋼、H型鋼，還能代替機(jī)械制造部門應(yīng)用的相近性能調(diào)質(zhì)鋼。
實(shí)施例本發(fā)明鋼種的多種實(shí)施例見(jiàn)下表 可以看出，上述成分范圍內(nèi)的該復(fù)相鋼具有較高的強(qiáng)韌性配合，用于生產(chǎn)大截面鋼筋時(shí)σb≥820MPa,σ0.2≥500MPa,δ5≥17％；用于生產(chǎn)熱軋鋼板時(shí)σb≥850MPa,σ0.2≥520MPa,δ5≥17％,AKV≥40J。
權(quán)利要求
1.一種低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相鋼，其特征在于，采用C、Mn、Si作為主要合金元素，再加入Cr、V、Al、Ti、B元素之一種或幾種，其余為Fe，在空冷過(guò)程中得到由非連續(xù)狀的仿晶界型鐵素體與粒狀貝氏體構(gòu)成的復(fù)相組織，其配比組分為C0.06-0.15wt％；Mn1.90-2.60wt％；Si0.60-1.50wt％；Cr0-2.0wt％，V≤0.15wt％；Al≤0.25wt％；Ti≤0.10wt％；B≤0.0040wt％，余量為Fe。
2.按權(quán)利要求1所述的低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相鋼，其特征在于，所說(shuō)的主要合金元素C、Mn、Si其配比組分為C0.06-0.12wt％；Mn1.90-2.40wt％；Si0.70-1.10wt％。
3.按權(quán)利要求1所述的低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相鋼，其特征在于，所說(shuō)的主要合金元素C、Mn、Si其配比組分為C0.07-0.14wt％；Mn1.90-2.30wt％；Si0.90-1.50wt％。
4.按權(quán)利要求1所述的低碳空冷粒狀貝氏體/仿晶界型鐵素體復(fù)相鋼，其特征在于，所說(shuō)的主要合金元素C、Mn、Si其配比組分為C0.09-0.15wt％；Mn2.40-2.60wt％；Si0.60-1.00wt％。
全文摘要
本發(fā)明屬于合金鋼設(shè)計(jì)領(lǐng)域,采用C、Mn、Si作為主合金元素,其成分為:C:0.06—0.15wt%;Mn:1.90—2.60wt%;Si:0.60—1.50wt%;余為fe。還可加入一種或兩種以上的下列元素:Cr∶0—2.0wt%;V≤0.15wt%;Al≤0.15wt%;Ti≤0.10wt%;B≤0.040wt%。該鋼在無(wú)Ni、Mo元素、爐外精煉、控軋控冷、熱處理的條件下,生產(chǎn)大截面鋼筋時(shí)σ
文檔編號(hào)C22C38/04GK1288971SQ00124468
公開(kāi)日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月8日
發(fā)明者方鴻生, 徐平光, 白秉哲, 鄭燕康, 楊志剛 申請(qǐng)人:清華大學(xué)