CN110423940A

CN110423940A - 一种高强度特种钢材及其加工方法

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Publication number: CN110423940A
Application number: CN201910678702.8A
Authority: CN
Inventors: 杨志强; 覃官永; 卢光洲; 罗先权; 沈建荣
Original assignee: Zhejiang Rongxing Band Steel Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Rongxing Band Steel Co Ltd
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2019-11-08

Abstract

本发明公开了一种高强度特种钢材及其加工方法，该特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.20‑0.25%，硅0.1‑0.3%，锰0.5‑1.5%，铬0.1‑0.4%，钛0.01‑0.03%，铜0.10‑0.12%，钒0.01‑0.10%，钨0.1‑0.3%，磷≤0.02%，硫≤0.01%，余量为铁。本发明所涉及的高强度特种钢材，其通过不同配比的碳、硅、锰、铬、钛、铜、钒、钨、磷、硫、铌以及铁的组成，调整了各种材料元素的比例成分，使得在制备后的钢材具有更高强度，抗挤压能力大大提升；并且，通过增加合适量的铌元素的组分，铌元素纯金属具有良好的延展性，但其会随杂质含量的增加而变硬，致使配合其余不同组分，导致制得的钢材具有更高强度。

Description

一种高强度特种钢材及其加工方法

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，更具体地说，它涉及一种高强度特种钢材及其加工方法。

背景技术

钢材被广泛运用在生活中的各种产品以及设备上，普通的钢板及钢材在使用过程中，由于其强度一般，不适合特殊场所的需要，大大限制了钢材的应用范围，使得受到较大局限，整体效果不佳。据此，本发明提出了一种高强度特种钢材及其加工方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种高强度特种钢材及其加工方法。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种高强度特种钢材，该特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.20-0.25％，硅 0.1-0.3％，锰0.5-1.5％，铬0.1-0.4％，钛0.01-0.03％，铜0.10-0.12％，钒 0.01-0.10％，钨0.1-0.3％，磷≤0.02％，硫≤0.01％，余量为铁。

本发明进一步设置为：所述特种钢材的化学成分质量百分比为：碳 0.21-0.24％，硅0.15-0.25％，锰0.7-1.3％，铬0.12-0.36％，钛0.01-0.03％，铜0.10-0.12％，钒0.03-0.08％，钨0.15-0.25％，磷≤0.02％，硫≤0.01％，余量为铁。

本发明进一步设置为：所述特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.23％，硅0.2％，锰1.0％，铬0.2-0.3％，钛0.02％，铜0.11％，钒0.05％，钨0.2％，磷≤0.02％，硫≤0.01％，余量为铁。

本发明进一步设置为：所述特种钢材的化学成分中还含有铌0.1-0.2％。

本发明还公开了上述特种钢材制备的加工方法，包括以下步骤：下料、锻造、正火、加工、渗碳、预冷淬火、低温回火、表面处理。

本发明进一步设置为：所述的锻造过程中，其温度设定为1530-1580℃，热处理扩散退火温度设定为1100-1150℃，4-6h，固溶处理温度设定为 1050-1100℃，2.5-3h。

本发明进一步设置为：所述的正火温度设定为950-970℃。

本发明进一步设置为：所述的渗碳过程中，其温度设定为910℃，其时间设定为6-8h，并以丙酮作为渗碳剂。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明所涉及的高强度特种钢材，其通过不同配比的碳、硅、锰、铬、钛、铜、钒、钨、磷、硫、铌以及铁的组成，调整了各种材料元素的比例成分，使得在制备后的钢材具有更高强度，抗挤压能力大大提升；并且，通过增加合适量的铌元素的组分，铌元素纯金属具有良好的延展性，但其会随杂质含量的增加而变硬，致使配合其余不同组分，导致制得的钢材具有更高强度。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实验新型的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明专利要求的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合优选实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

本实施例所涉及的高强度特种钢材，其化学成分质量百分比为：碳0.22％，硅0.15％，锰0.7％，铬0.2％，钛0.02％，铜0.11％，钒0.03％，钨0.2％，磷0.01％，硫0.005％，铌0.1％，余量为铁。

按照上述比例，进行原料配比，而后依次进行：下料、锻造、正火、加工、渗碳、预冷淬火、低温回火、表面处理。

其中，在锻造过程中，其温度设定为1550℃，热处理扩散退火温度设定为 1100℃，4.5h，固溶处理温度设定为1050℃，2.5h；

其中，在正火过程中，正火温度设定为950℃；

其中，在渗碳过程中，其温度设定为910℃，其时间设定为6h，并以丙酮作为渗碳剂。

实施例2：

本实施例所涉及的高强度特种钢材，其化学成分质量百分比为：碳0.24％，硅0.17％，锰0.9％，铬0.22％，钛0.02％，铜0.11％，钒0.04％，钨0.2％，磷0.01％，硫0.01％，铌0.1％，余量为铁。

其中，在锻造过程中，其温度设定为1540℃，热处理扩散退火温度设定为 1150℃，5h，固溶处理温度设定为1100℃，3h；

其中，在正火过程中，正火温度设定为960℃；

其中，在渗碳过程中，其温度设定为910℃，其时间设定为7h，并以丙酮作为渗碳剂。

实施例3：

本实施例所涉及的高强度特种钢材，其化学成分质量百分比为：碳0.23％，硅0.2％，锰1.0％，铬0.25％，钛0.02％，铜0.11％，钒0.05％，钨0.2％，磷0.01％，硫0.005％，铌0.2％，余量为铁。

其中，在锻造过程中，其温度设定为1570℃，热处理扩散退火温度设定为 1150℃，6h，固溶处理温度设定为1100℃，3h；

其中，在正火过程中，正火温度设定为970℃；

其中，在渗碳过程中，其温度设定为910℃，其时间设定为7.5h，并以丙酮作为渗碳剂。

本发明所涉及的高强度特种钢材，其通过不同配比的碳、硅、锰、铬、钛、铜、钒、钨、磷、硫、铌以及铁的组成，调整了各种材料元素的比例成分，使得在制备后的钢材具有更高强度，抗挤压能力大大提升；并且，通过增加合适量的铌元素的组分，铌元素纯金属具有良好的延展性，但其会随杂质含量的增加而变硬，致使配合其余不同组分，导致制得的钢材具有更高强度。

除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种高强度特种钢材，其特征在于，所述特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.20-0.25%，硅0.1-0.3%，锰0.5-1.5%，铬0.1-0.4%，钛0.01-0.03%，铜0.10-0.12%，钒0.01-0.10%，钨0.1-0.3%，磷≤0.02%，硫≤0.01%，余量为铁。

2.根据权利要求1所述的高强度特种钢材，其特征在于，所述特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.21-0.24%，硅0.15-0.25%，锰0.7-1.3%，铬0.12-0.36%，钛0.01-0.03%，铜0.10-0.12%，钒0.03-0.08%，钨0.15-0.25%，磷≤0.02%，硫≤0.01%，余量为铁。

3.根据权利要求1或2所述的高强度特种钢材，其特征在于，所述特种钢材的化学成分质量百分比为：碳0.23%，硅0.2%，锰1.0%，铬0.2-0.3%，钛0.02%，铜0.11%，钒0.05%，钨0.2%，磷≤0.02%，硫≤0.01%，余量为铁。

4.根据权利要求1所述的特种钢材的加工方法，其特征在于，所述特种钢材的化学成分中还含有铌0.1-0.2%。

5.根据权利要求1所述的特种钢材的加工方法，其特征在于包括以下步骤：下料、锻造、正火、加工、渗碳、预冷淬火、低温回火、表面处理。

6.根据权利要求5所述的特种钢材的加工方法，其特征在于锻造过程中，其温度设定为1530 -1580℃，热处理扩散退火温度设定为1100-1150℃，4-6h，固溶处理温度设定为1050-1100℃，2.5-3h。

7.根据权利要求5所述的特种钢材的加工方法，其特征在于正火温度设定为950-970℃。

8.根据权利要求5所述的特种钢材的加工方法，其特征在于渗碳过程中，其温度设定为910℃，其时间设定为6-8h，并以丙酮作为渗碳剂。