CN105331892A - 组合式合金钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.08～0.085%，Ca0.15～0.165%，Cu0.18～0.23%，P0.002～0.0035%，Al0.28～0.295%，Ti0.02～0.035%，Mo0.1～0.012%，Zn0.35～0.55%：Sn0.08～0.09%，Cr0.32～0.62%，Si0.28～0.31%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，S0.01～0.015%，C0.51～0.62%，其余为Fe；本发明中的配方通过多种元素的组合作用，进而组合得到的合金钢，其综合性能优秀，生产的合金钢用于生产五金器材，大大提高了五金器材的加工性能和应用范围。

Description

组合式合金钢
技术领域
本发明涉及五金器材的生产领域，尤其涉及一种适合制造五金零件的组合式合金钢。
背景技术
在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。其中钒、钛、铌、锆等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中。
五金器材主要包括市面上大部分的金属零件或者组合式零件，大部分的五金器材是由合金钢组成；由于五金器材本身的应用范围的限定，这些合金在综合性能上需要同时具备冲击韧性，耐磨性，较高的强度等性能，但是市面上大部分的合金钢在提高了其强度或者硬度的情况下，很难保证其具有较好的耐磨性能，在此前提下限定了合金钢的应用范围。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种耐磨性高，强度大，硬度高，具有良好的冲击韧性能，综合性能优秀的组合式合金钢。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.08～0.085%，Ca0.15～0.165%，Cu0.18～0.23%，P0.002～0.0035%，Al0.28～0.295%，Ti0.02～0.035%，Mo0.1～0.012%，Zn0.35～0.55%：Sn0.08～0.09%，Cr0.32～0.62%，Si0.28～0.31%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，S0.01～0.015%，C0.51～0.62%，其余为Fe。
本发明所述的组合式合金钢的制造方法，包括以下步骤：
1）按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，称取V0.08～0.085%，Ca0.15～0.165%，Cu0.18～0.23%，P0.002～0.0035%，Al0.28～0.295%，Ti0.02～0.035%，Mo0.1～0.012%，Zn0.35～0.55%：Sn0.08～0.09%，Cr0.32～0.62%，Si0.28～0.31%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，S0.01～0.015%，C0.51～0.62%，其余量为Fe进行配料。
2）将步骤1）中得到的各组分物料投入到混料机中进行混料，混合完成后，需要将物料经过500目的筛网进行筛选。
3）将经过步骤2）筛选后的混合物料投入到中频感应炉中进行熔融，熔融过程后，采用二级淬火处理，最后进行回火，回火温度为100～110℃，保温3～4小时，自然冷却，得到产品。
本发明所述的步骤2）的处理过程中，对于大颗粒的固体物料投入到打磨仪中进行打磨，打磨成规定粒径后，继续投入到混料机中进行混合。
本发明所述的步骤3）中的二级淬火过程：首先采用300～350℃盐浴进行等温淬火，升温速率保持在10～15℃/秒，等温淬火的最终温度为450～500℃；接着采用水溶液淬火，水温保持在80～85℃，淬火速度保持在35～40℃/秒，水溶液淬火的最终温度为110～120℃。
本发明所述的步骤2）的混合和打磨操作需要在惰性气体保护下进行。
本发明的优点在于：本发明通过控制合金钢中碳元素的含量，在保证合金钢本身较高硬度的情况下，不影响其本身的耐磨型和加工性能；通过合金钢中的硅，铝和镍的组合含量，进而来控制合金钢本身的冲击韧性能，通过合金钢中的钒，钛和铬元素的含量，保持了材料本身的热传导性能和焊接性能，方便对五金器材的进一步加工，通过控制材料中硫和磷元素的含量，在保证材料冲击韧性的情况下提高了材料本身的韧性，本发明中的配方通过多种元素的组合作用，进而组合得到的合金钢，其综合性能优秀，生产的合金钢用于生产五金器材，大大提高了五金器材的加工性能和应用范围。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例1：一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.08%，Ca0.15%，Cu0.18%，P0.002%，Al0.28%，Ti0.02%，Mo0.1%，Zn0.35%：Sn0.08%，Cr0.32%，Si0.28%，Ni0.8%，Mn0.25%，S0.01%，C0.51%，其余为Fe。
实施例2：一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.085%，Ca0.165%，Cu0.23%，P0.0035%，Al0.295%，Ti0.035%，Mo0.012%，Zn0.55%：Sn0.09%，Cr0.62%，Si0.31%，Ni1.2%，Mn0.33%，S0.015%，C0.62%，其余为Fe。
实施例3：一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.082%，Ca0.155%，Cu0.19%，P0.0028%，Al0.29%，Ti0.027%，Mo0.11%，Zn0.42%：Sn0.085%，Cr0.45%，Si0.27%，Ni0.9%，Mn0.29%，S0.012%，C0.56%，其余为Fe。
实施例4：一种组合式合金钢，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.084%，Ca0.162%，Cu0.21%，P0.0032%，Al0.292%，Ti0.032%，Mo0.105%，Zn0.48%：Sn0.088%，Cr0.55%，Si0.30%，Ni1.0%，Mn0.31%，S0.014%，C0.6%，其余为Fe。
实施例5：按照实施例1-4中的配方生产本发明的组合式合金钢，包括以下步骤：
1）通过精密天平，称取实施例1-4中相应质量配比的原料，其进行配料。
2）将步骤1）中得到的各组分物料投入到混料机中进行混料，混合完成后，混合过程中对于大颗粒的固体物料投入到打磨仪中进行打磨，打磨成规定粒径后，继续投入到混料机中进行混合，需要将物料经过500目的筛网进行筛选。
3）将经过步骤2）筛选后的混合物料投入到中频感应炉中进行熔融，熔融过程后，采用二级淬火处理：首先采用300～350℃盐浴进行等温淬火，升温速率保持在10～15℃/秒，等温淬火的最终温度为450～500℃；接着采用水溶液淬火，水温保持在80～85℃，淬火速度保持在35～40℃/秒，水溶液淬火的最终温度为110～120℃；最后进行回火，回火温度为100～110℃，保温3～4小时，自然冷却，得到产品。
实施例6：通过对实施例5中的生产方法生产的实施例1-4中的配方进行性能对比测试：
通过上表可以得知：本发明的合金钢综合性能优秀，通过控制材料中碳元素和其他元素的配比，进而控制材料本身的硬度，方便合金钢在五金器材领域内的应用，由于五金器材在实用过程中容易磨损，通过合金钢中的钒和钛元素的含量的控制，空气材料本身的耐磨性能，进一步提高合金钢的实用寿命，同时通过控制材料中硅、铝和镍的组合含量，进而控制材料的冲击性能和拉伸强度，方便对材料进行二次加工，实用效果好，方便五金器材的综合应用。
需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种组合式合金钢，其特征在于，所述的合金钢中各组分的重量百分比如下：V0.08～0.085%，Ca0.15～0.165%，Cu0.18～0.23%，P0.002～0.0035%，Al0.28～0.295%，Ti0.02～0.035%，Mo0.1～0.012%，Zn0.35～0.55%：Sn0.08～0.09%，Cr0.32～0.62%，Si0.28～0.31%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，S0.01～0.015%，C0.51～0.62%，其余为Fe。
2.一种根据权利要求1所述的组合式合金钢的制造方法，其特征在于，所述的制造方法包括以下步骤：
1）按照权利要求1中各组分的重量比，通过精密天平，称取V0.08～0.085%，Ca0.15～0.165%，Cu0.18～0.23%，P0.002～0.0035%，Al0.28～0.295%，Ti0.02～0.035%，Mo0.1～0.012%，Zn0.35～0.55%：Sn0.08～0.09%，Cr0.32～0.62%，Si0.28～0.31%，Ni0.8～1.2%，Mn0.25～0.33%，S0.01～0.015%，C0.51～0.62%，其余量为Fe进行配料；
2）将步骤1）中得到的各组分物料投入到混料机中进行混料，混合完成后，需要将物料经过500目的筛网进行筛选；
3）将经过步骤2）筛选后的混合物料投入到中频感应炉中进行熔融，熔融过程后，采用二级淬火处理，最后进行回火，回火温度为100～110℃，保温3～4小时，自然冷却，得到产品。
3.根据权利要求2所述的组合式合金钢的制造方法，其特征在于，所述的步骤2）的处理过程中，对于大颗粒的固体物料投入到打磨仪中进行打磨，打磨成规定粒径后，继续投入到混料机中进行混合。
4.根据权利要求2所述的组合式合金钢的制造方法，其特征在于，所述的步骤3）中的二级淬火过程：首先采用300～350℃盐浴进行等温淬火，升温速率保持在10～15℃/秒，等温淬火的最终温度为450～500℃；接着采用水溶液淬火，水温保持在80～85℃，淬火速度保持在35～40℃/秒，水溶液淬火的最终温度为110～120℃。
5.根据权利要求2所述的组合式合金钢的制造方法，其特征在于，所述的步骤2）的混合和打磨操作需要在惰性气体保护下进行。
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