CN103849740B

CN103849740B - 一种高强度耐疲劳钢材的制作方法

Info

Publication number: CN103849740B
Application number: CN201210496528.3A
Authority: CN
Inventors: 宣中光
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-11-29
Also published as: CN103849740A

Abstract

本发明公开了一种增加浅层强度及提高耐疲劳度钢材的制作方法，该方法提供了改变铁素体晶粒细化，强度、韧性和耐碰撞冲击性优良的钢材及其制作方法。所述的制作方法是采用射锻的工艺方法对钢材进行表面处理，使钢材表面晶粒重新分布，增大晶粒间的接触面积，致使钢材表面屈服强度增强。射锻后的钢材表面屈服强度可达800MPa以上(由表面至内部逐级递减，对6mm厚度以后屈服强度改变无作用)。相比以往提高钢材强度及耐疲劳度的制作方法，无需大量添加高价合金元素，而且无需进行调质、高频淬火、渗碳等热处理工艺，就能提高钢材表面屈服强度及耐疲劳性；同时完成了钢材表面除锈工艺。

Description

一种高强度耐疲劳钢材的制作方法

技术领域

本发明涉及高强度、高延展性且耐碰撞冲击性和韧性优良的钢材，特别是关于钢板、线材、型钢、钢管、钢带等钢材制作方法。属特种钢技术领域。

背景技术

为了提高钢材的强度，添加合金元素，进而进行控制轧制、控制冷却、淬火回火等热处理或添加沉淀硬化元素等。但是，在钢材中，不仅需要高的强度，而且需要高的韧性和延展性；现今，迫切需要强度和延展性、韧性的平衡充分提高的钢材。

晶粒细化是可以同时提高强度和延展性、韧性的少数重要手段之一。晶粒细化的方法有防止奥氏体晶粒粗化、从细奥氏体发生奥氏体-铁素体相变、使铁素体晶粒细化的方法；利用加工细化奥氏体晶粒、从而细化铁素体晶粒的方法；或者利用淬火回火处理产生的马氏体、下贝氏体的方法等。

其中，利用奥氏体区的强加工及在其后接着通过奥氏体-铁素体相变、使铁素体晶粒细化的控制轧制，被广泛的应用于钢材制造。另外，添加微量元素，控制奥氏体晶粒的再结晶，也使铁素体晶粒更细化。为了进一步细化铁素体晶粒，也可以采用在加工过程中途或者加工后进行冷却的控制冷却。

但是，上述的方法，在制造以要求安全性日益提高、节省材料成本为目的的、耐碰撞冲击性提高的钢材方面，需要包括设备的改造等在内的大幅度工艺改造，在费用上受到限制；另外，到目前为止，为了提高耐疲劳性，进行调质、高频淬火、渗碳等热处理，或者大量添加高价合金元素。但是，这些方法使焊接性劣化，而且存在成本变高的问题。

本发明的目的是有效的解决上述问题，提供了改变铁素体晶粒细化，强度、韧性和耐碰撞冲击性优良的钢材及其制作方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，提高钢材表面的屈服强度，本发明提出一种新的高强度耐疲劳钢材的制作方法。本发明的具体技术方案如下：

一种高强度耐疲劳钢材的制作方法包括：输送辊道、高速射弹丸机、射弹丸室、输出辊道及电气控制系统；所述输送辊道承载需射锻钢材匀速进入射弹丸室；所述高速射弹丸机高速射出钢弹丸至钢材表面进行射锻工艺过程；所述输出辊道将射锻完毕后的钢材输出；所述电气控制系统控制整套射锻系统启动、运行、终止。

本制作工艺相比以往提高钢材强度及耐疲劳度的制作方法，无需大量添加高价合金元素，而且无需进行调制、高频淬火、渗碳等热处理工艺；就能提高钢材表面屈服强度及耐疲劳性。

附图说明

图1为本发明射弹丸机结构示意图；

附图中各标号所代表的部件如下：

1-漏斗2-分弹丸轮3-定向套4-定向套窗口5-支架6-压板

7-叶片8-圆盘

图2为钢弹丸运动示意图。

附图中各标号所代表的部件如下：

1-叶轮2-分弹丸轮3-定向套

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例所述的射弹丸机，包括漏斗1、分弹丸轮2、定向套3、定向套矩形窗口4、支架5、压板6、叶片7、圆盘8等组件构成。钢弹丸由所述漏斗1进入射弹丸机内，所述分弹丸轮2将钢弹丸有序输送至定向套，所述叶片7带动圆盘高速旋转；钢弹丸经定向套矩形窗口射出至钢件表面。

与当前普遍使用的抛丸机不同处在于：1、该发明使用的钢弹丸为圆柱形、方形、球形等各种形状，而抛丸机仅使用球形弹丸；2、抛丸机抛丸初速度为70-80m/s，该发明射弹丸机射弹丸初速度150-300m/s，目前无同类设备和弹丸。

如图2所示为钢弹丸运动示意图。

以上所述仅为发明的较佳实施例，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高强度耐疲劳钢材的制作方法，其特征在于通过高速射弹丸机射出大量钢弹丸至需要进行射锻钢材的表面，以使钢材由表面至内部6mm厚度范围内的晶体进行重新分布，增加晶体之间的表面接触面积，达到增强钢材的表面屈服强度；钢材由输送辊道以一定速度匀速输入通过射弹丸室。

2.根据权利要求1所述的一种高强度耐疲劳钢材的制作方法，所述的射锻所应用的装置组成为输送辊道、高速射弹丸机、射弹丸室、输出辊道及电气控制系统。

3.根据权利要求2所述的一种高强度耐疲劳钢材的制作方法，所述的输送辊道、高速射弹丸机、射弹丸室、输出辊道、及电气控制系统，具体操作流程为钢件由输入辊道输送进入射弹丸室，高速射弹丸机射出高速度钢弹丸对钢材表面进行射锻，将钢材表面晶体重新进行排列分布，以增加晶体与晶体表面间的接触面积，增强钢材表面屈服强度；射锻完毕后钢材由输出辊道输出，完成整个射锻工艺过程。

4.根据权利要求3所述的一种高强度耐疲劳钢材的制作方法，所述的高速射弹丸机具体为由电动马达带动曲线射盘，致使曲线射盘上射出速度150～300m/s的钢弹丸对钢材表面进行锻造，所述射出速度根据钢材厚度和几何形状不同而变化；根据钢材构件的几何形状，安装不同数量的高速射弹丸机，喷射不同几何形状的钢弹丸同时射锻钢材构件，钢材构件以每分钟6～20米的速度匀速通过射锻区，并最终完成射锻过程，增强钢材表面屈服强度的目的。