CN104213037A - 一种高氮珠光体钢 - Google Patents

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杨忠民
陈颖
王慧敏
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Abstract

一种高氮珠光体钢，属于金属材料技术领域。其成分范围，按照重量百分比计为：C：0.60～0.80％，Si：0.3～0.8％，Mn：0.80～1.40％，P≤0.045％，S≤0.035％，120ppm≤N≤300ppm，可根据钢材综合性能要求，适当加入Nb、V、Cr、Ni、Cu等合金化元素，其余为Fe和杂质元素。优点在于：免除了炼钢过程中脱氮采取的各项技术措施，利用廉价的氮强化钢中珠光体，提高钢材抗拉强度，工艺简单，成本低。

Description

一种高氮珠光体钢
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，特别适用于全珠光体钢。
背景技术
通常，氮被视为钢中的一种有害元素。钢中游离氮对钢材的时效性能有不利影响。然而，在炼钢的各个环节，如铁水、废钢、电弧加热、出钢过程中吸氮，都会造成钢中氮含量增加。为了降低钢中氮含量往往需要采取很多措施，以转炉钢为例，使用高纯氧气、提高供养强度、减小炉口直径、减少使用氮含量高的废钢等方法降低氮含量。
随着高氮不锈钢的成功应用，氮作为合金元素的作用，越来越受到重视。研究表明，氮作为钢中的间隙原子，与碳相比，氮是一种更有效的固溶强化元素，与其他合金元素协同作用，能改善钢的多种性能。例如细化晶粒，增加钢材强度，改善基体表面性能和提高耐蚀性能。
氮的强化作用已经在不锈钢、高速工具钢、模具钢中广泛应用。然而国内外关于高氮在结构钢中的研究较少，有关高氮结构钢的专利处于空白。
发明内容
本发明的目的是给出一种高氮珠光体钢的成分范围，采用高氮设计的珠光体钢的性能高于常规珠光体钢。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
对于全珠光体钢，本发明的成分范围，按照重量百分比计为：C：0.60～0.80％，Si：0.3～0.8％，Mn：0.80～1.40％，P≤0.045％，S≤0.035％，120ppm≤N≤300ppm，可根据钢材综合性能要求，适当加入Nb、V、Cr、Ni、Cu等合金化元素，合金化元素总量不超过2.0％，其余为Fe和杂质元素。
本发明的优点在于：采用本成分范围的高氮全珠光体钢，免除了炼钢过程中脱氮采取的各项技术措施，降低成本，钢的强度提高，强屈比提高。
附图说明
图1为全珠光体钢的组织特征照片。
具体实施例
实施例1
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.75，Si：0.65，Mn：0.89，P≤0.035，S≤0.035，V：0.056，N：160ppm，其他为Fe。
实施例2
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.65，Si:0.8，Mn:1.10，Cu：0.3，Nb：0.03，Cr：0.25，N：180ppm，其他为Fe。
实施例3
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.70，Si：0.35，Mn：1.40，Nb：0.036，V：0.062，Cr：0.55，Cu：0.30，Ni：0.30，N：300ppm，其他为Fe。
实施例4
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.60，Si：0.65，Mn：1.25，Cu：0.45，Cr：0.60，V：0.044，N：120ppm，其他为Fe。
实施例5
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.72，Si：0.45，Mn：1.32，P≤0.035，S≤0.035，V：0.12，N：260ppm，其他为Fe。
实施例6
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.68，Si:0.8，Mn:1.15，Nb:0.02，N：130ppm，其他为Fe。
实施例7
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.71，Si：0.65，Mn：1.40，Nb：0.036，N：230ppm，其他为Fe。
实施例8
化学成分配比，按重量百分比计：C：0.79，Si：0.65，Mn：1.25，Cr：0.30，V：0.06，N：190ppm，其他为Fe。
发明钢与对比钢的元素对比如表1所示：
表1
上表所述发明钢的氮含量显著高于对比钢。
(1)发明钢的组织特征如图1所示。
(2)发明钢与对比钢性能如表2所示：
表2
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明利用电炉钢高氮的特点，免除了转炉钢脱氮的措施，氮起到了强化钢中珠光体的作用，提高了钢材的抗拉强度和强屈比，工艺简单，成本低。

Claims (1)

1.一种高氮珠光体钢，其特征在于钢的成分范围，按照重量百分比计为：C：0.60～0.80％，Si：0.3～0.8％，Mn：0.80～1.40％，P≤0.045％，S≤0.035％，120ppm≤N≤300ppm，根据钢材综合性能要求，加入Nb、V、Cr、Ni、Cu合金化元素，合金元素总量不超过2.0％，其余为Fe和杂质元素。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1840729A (zh) * 2005-03-30 2006-10-04 株式会社神户制钢所 可拉丝性优良的高碳钢丝线材及其制造方法
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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