CN112899573A - 牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,属于牵引装置材料技术领域。一种牵引销钢,按重量百分数计,牵引销钢的主要成分为:C:0.48%‑0.53%,Si:0.20%‑0.35%,Mn:0.70%‑0.80%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Cr:0.95%‑1.10%,Ni:≤0.20%,Mo:0.01%‑0.07%,Al:0.015%‑0.03%,余量的Fe。在50Cr钢的成分范围内,添加了Al和Mo元素,并进一步限定了各个成分的含量,提高了牵引销钢的淬透性,使得牵引销钢具有较好的屈服强度、拉伸强度和伸长率,综合拉伸性能更适合用于牵引。
Description
技术领域
本申请涉及牵引装置材料技术领域,且特别涉及一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销。
背景技术
牵引销是半挂车与牵引车连接在一起并承受牵引力的重要连接部件,当车组在起步、制动或在坡道上行驶时,其所受的冲击力更大,因此必须有足够的强度和韧性,同时因牵引销与鞍座经常相互冲击并产生相对运动,故连接表面需耐磨和具有较高的硬度。牵引销使用圆钢材料,经过锻造后,再进行调质处理,牵引销获得满足要求的拉伸性能要求。成品的牵引销的拉伸性能,与圆钢材料的化学成分、牵引销的外形尺寸、牵引销的调质热处理工艺有关。
目前牵引销常用材质为40Cr钢、50Cr钢,但该材质的钢经工艺处理仍然不能满足强度和韧性的良好兼顾。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请实施例的目的包括提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,相比于50Cr钢,以提高牵引销钢的强度和韧性。
第一方面,本申请实施例提供了一种牵引销钢,按重量百分数计,牵引销钢的主要成分为:C:0.48%-0.53%,Si:0.20%-0.35%,Mn:0.70%-0.80%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Cr:0.95%-1.10%,Ni:≤0.20%,Mo:0.01%-0.07%,Al:0.015%-0.03%,余量的Fe。
本申请实施例在50Cr钢的成分范围内,添加了Al和Mo元素。适量的铝可起到细化晶粒、强化基体的作用,Mo可有效提高钢的淬透性,并抑制合金钢由于回火而引起的脆性。并进一步限定了各个成分的含量,提高了牵引销钢的淬透性,使得牵引销钢具有较好的屈服强度、拉伸强度和伸长率,综合拉伸性能更适合用于牵引。
在本申请的部分实施例中,Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和为1.79%-2.17%。Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量在该范围内时,能够提高钢材的淬透性;钢材在经过回火后,能够增加组织中回火索氏体的含量,进而提高钢材的强度和韧性。但Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和太高、超出该范围的话,则会导致钢材强度过高,韧性降低,无法有效的兼顾强度及韧性,另外会导致成本过高,不利于钢材的广泛应用。
在本申请的部分实施例中,Mo的重量百分含量与Mn、Cr、Ni、Mo的重量百分含量之和的比值为0.005-0.035。当Mn、Cr、Ni、Mo的重量百分含量在上述范围内时,各个元素能够充分发挥作用,使得钢材在具有一定淬透性的同时具有一定的回火脆性,以提高牵引销钢的强度和韧性。
在本申请的部分实施例中,牵引销钢在调质热处理过程中的淬火温度为850℃-885℃,淬火保温时间为80min-100min。在本申请限定的Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和为1.79%-2.17%的情况下,通过限定淬火温度为850℃-885℃,可有效提高钢的淬透性,使截面较大的零件也可获得很高比例的马氏体组织,在调质状态下可获得综合机械性能优良的回火索氏体。
在本申请的部分实施例中,牵引销钢在调质热处理过程中的回火温度为530℃-560℃,回火保温时间为110min-130min。在本申请限定元素成分含量以及Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.005-0.035的情况下,通过限定回火温度为530℃-560℃,可使钢中碳化物保持较细小的弥散颗粒,使调质热处理的合金钢能够得到较好的强度与韧性。
第二方面,本申请实施例提供了一种牵引销,其材质采用上述牵引销钢。该牵引销强度和韧性较好。
第三方面,本申请实施例提供了上述牵引销钢的调质热处理工艺,包括:对经过锻造后的钢材进行淬火处理和回火处理。淬火是将钢加热至临界温度以上,保温一定时间,使钢全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度进行冷却,进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。淬火的目的是为了获得马氏体,提高钢的机械性能,如强度。回火为了降低钢材的脆性,将淬火处理后的钢材在适当温度进行保温再冷却的工艺。淬火配以回火,可以大幅提高钢的刚性、硬度、强度以及韧性等。
在本申请的部分实施例中,调质热处理过程中的淬火温度为850℃-885℃,淬火保温时间为80min-100min。该淬火温度能够使钢材奥氏体化,该保温时间能够使钢材内部温度均匀,以获得良好的淬火加热组织。淬火温度过高的话,会导致晶粒粗大,不利于提高钢的强度;太低的话,无法实现奥氏体充分化,会导致铁素体残留。
在本申请的部分实施例中,调质热处理过程中的回火温度为530℃-560℃,回火保温时间为110min-130min。该回火温度能够使部分碳化物析出,同时可消除部分残留应力。若温度较低的话,会导致晶粒粗大,钢中的应力无法完全去掉;若温度较高的话,导致晶粒细化成球,性能降低。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
现有冶金领域中,为了提高钢材的性能,钢材中含有多种金属元素。虽然钢材的元素种类相近的较多,但是各元素含量的不同使得钢材的性能相差较大。如碳含量不同,得到的钢材种类不同,若其他成分含量有不同,则得到的钢材的性能也不同。
本申请提供的牵引销钢主要是相对50Cr钢,即本申请的牵引销钢的成分需满足标准中对50Cr钢成分的要求。根据标准GB 3077-2015的规定,50Cr钢的化学组成中,C:0.47%-0.54%,Si:0.17%-0.37%,Mn:0.50%-0.80%,Cr:0.80%-1.10%。钢的成分基本决定了钢材料的力学性能。钢的成分中含有锰、铬、镍、硅元素会导致钢的脆性增加,虽然锰、铬、镍、硅本身的致脆性不高,但由于钢(包括50Cr钢)中含有磷、硫等杂质,提高了锰、铬的致脆性。同时,磷、锡、锑、砷、硫、硼等元素在钢中含有锰、铬元素的前提下具有促脆性。钨、钼、钒、钛等元素对回火脆性具有抑制作用,其中以钼的作用最为显著。为了降低钢的脆性,在钢的组成中添加一定量的钨、钼、钒、钛等元素。
CN104911500B公开了一种低温耐磨拖板及其制造方法,化学成分的重量百分比计为:C:0.30%-0.40%,Si:0.20%-0.40%,Mn:0.75%-0.90%,Cr:0.90%-1.10%,Mo:0.08%-0.12%,V:0.06%-0.12%,Al:0.02%-0.08%,S:≤0.04%,P:≤0.04%,Ni:≤0.3%,Cu:≤0.3%,余量为Fe。其公开的化学成分中虽然包含碳、锰、铬、镍、硅、磷、硫、钼等元素,但其不满足50Cr钢成分要求,故而不适合用作牵引销钢。
本申请在50Cr钢的成分范围内,提出了一种牵引销钢,下面对本申请实施例的一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销进行具体说明。
本申请实施例提供了一种牵引销钢,按重量百分数计,主要成分为:C:0.48%-0.53%,Si:0.20%-0.35%,Mn:0.70%-0.80%,Cr:0.95%-1.10%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Ni:≤0.20%,Mo:0.01%-0.07%,Al:0.015%-0.03%,余量的Fe。
钢材的成分是影响回火脆性的最根本因素。本申请发明人添加了Al和Mo。钢中加入少量的铝,可起到细化晶粒、强化基体的作用。如果铝过量会导致钢中硼类夹杂物增加,材料抗疲劳性能降低。进一步地,Al的质量百分含量为0.020%-0.025%。可选地,Al的质量百分含量为0.015%、0.020%、0.025%或0.03%。
钢中加入少量的Mo,可有效提高钢的淬透性,并抑制合金钢由于回火而引起的脆性。但如果含量过高,调质处理过程中会促进偏析以导致M6C型碳化物的生成,而减少稳定性好且细小弥散的MC型碳化物的生成,导致强化效果降低。进一步地,Mo的质量百分含量为0.020%-0.025%。可选地,Mo的质量百分含量为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%或0.07%。
在此基础上,本申请对C、Si、Mn、Cr的含量进行了限定,C:0.48%-0.53%,Si:0.20%-0.35%,Mn:0.70%-0.80%,Cr:0.95%-1.10%,牵引销钢的各个成分相互配合,发挥协同作用,使得牵引销钢满足高强度、高韧性的性能要求。
为了优化牵引销钢的成分,进一步提高牵引销钢的强度和韧性,在本申请的部分实施例中,Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和为1.79%-2.17%,即Mn+Cr+Ni+Mo=1.79%-2.17%。本申请发明人得出Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量在该范围内时,能够提高钢材的淬透性;钢材在经过回火后,能够增加组织中回火索氏体的含量,进而提高钢材的强度和韧性。但Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和太高、超出该范围的话,则会导致钢材强度过高,韧性降低,无法有效的兼顾强度及韧性,另外会导致成本过高,不利于钢材的广泛应用。可选地,Mn+Cr+Ni+Mo(质量百分含量之和)=1.79%、1.80%、1.90%、2.00%、2.10%或2.17%。
合金元素中锰、铬、镍虽然是提高钢淬透性的有效元素,但同时其也是导致回火脆性的致脆元素,尤其是当其中的两种或两种以上这类元素同时加入时,其致脆能力往往大于单独加入时二者作用之和;而元素Mo对回火脆性有很好的抑制作用,本申请通过控制Mo在合金元素中所占比例,可良好的兼顾钢的淬透性和回火脆性,以进一步提高牵引销钢的强度和韧性。
在本申请的部分实施例中,Mo的重量百分含量与Mn、Cr、Ni、Mo的重量百分含量之和的比值为0.005-0.035,即Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.005-0.035。当Mn、Cr、Ni、Mo的重量百分含量在上述范围内时,各个元素能够充分发挥作用,使得钢材在具有一定淬透性的同时具有一定的回火脆性,以提高牵引销钢的强度和韧性。可选地,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030或0.035。
除了钢的成分对强度和韧性具有影响以外,钢的调质热处理工艺对强度和韧性也具有较大的影响。退火状态的钢经过淬火和回火处理以使牵引销的强度和韧性达到预期的使用要求。本申请发明人在对成分进行进一步限定的基础上,对调质热处理工艺进行了限定,以将钢材的成分与调质热处理工艺进行结合,使其共同作用,发挥协同作用,进一步提高牵引销钢的强度和韧性。下面对其调质热处理工艺进行详细说明。
需要说明,本申请提供的牵引销钢在进行调质热处理工艺之前,经过精炼、连铸浇注、轧制等工艺,本申请对该部分工艺不进行具体限定。
本申请实施例提供了上述牵引销钢的调质热处理工艺,包括:对经过锻造后的钢材进行淬火处理和回火处理。
淬火是将钢加热至临界温度以上,保温一定时间,使钢全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度进行冷却,进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。淬火的目的是为了获得马氏体,提高钢的机械性能,如强度。回火为了降低钢材的脆性,将淬火处理后的钢材在适当温度进行保温再冷却的工艺。淬火配以回火,可以大幅提高钢的刚性、硬度、强度以及韧性等。
在本申请的部分实施例中,调质热处理过程中的淬火温度为850℃-885℃,淬火保温时间为80min-100min。该淬火温度能够使钢材奥氏体化,该保温时间能够使钢材内部温度均匀,以获得良好的淬火加热组织。淬火温度过高的话,会导致晶粒粗大,不利于提高钢的强度;太低的话,无法实现奥氏体充分化,会导致铁素体残留。可选地,本申请实施例中淬火温度为850℃、860℃、870℃、880℃或885℃,保温时间为80min、90min或100min。
进一步地,在本申请限定的Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和为1.79%-2.17%的情况下,通过限定淬火温度为850℃-885℃,可有效提高钢的淬透性,使截面较大的零件也可获得很高比例的马氏体组织,在调质状态下可获得综合机械性能优良的回火索氏体。
在本申请的部分实施例中,调质热处理过程中的回火温度为530℃-560℃,回火保温时间为110min-130min。该回火温度能够使部分碳化物析出,同时可消除部分残留应力。若温度较低的话,会导致晶粒粗大,钢中的应力无法完全去掉;若温度较高的话,导致晶粒细化成球,性能降低。可选地,本申请实施例中淬火温度为530℃、540℃、550℃或560℃,保温时间为110min、120min或130min。
进一步地,在本申请限定元素成分含量以及Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.005-0.035的情况下,通过限定回火温度为530℃-560℃,可使钢中碳化物保持较细小的弥散颗粒,使调质热处理的合金钢能够得到较好的强度与韧性。
本申请通过对成分配比和调质热处理工艺进行限定,使得制得的钢晶粒细小,提高钢的淬透性、强度和韧性,满足高质量牵引销的要求。采用本申请提供的牵引销钢制得的牵引销具有较好的强度和韧性。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.49%,Si:0.24%,Mn:0.71%,Cr:1.01%,P:0.012%,S:0.005%,Ni:0.1%,Mo:0.02%,Al:0.02%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.84%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.01。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为540℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
实施例2
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.51%,Si:0.24%,Mn:0.77%,Cr:1.07%,P:0.011%,S:0.004%,Ni:0.01%,Mo:0.01%,Al:0.017%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.85%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.0054。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为550℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
实施例3
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例1的区别仅在于牵引销钢的成分:
C:0.52%,Si:0.28%,Mn:0.70%,Cr:0.95%,P:0.012%,S:0.003%,Ni:0.01%,Mo:0.01%,Al:0.02%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.67%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.006。
实施例4
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例1的区别仅在于牵引销钢的成分:
C:0.51%,Si:0.27%,Mn:0.75%,Cr:0.95%,P:0.012%,S:0.004%,Ni:0.01%,Mo:0.07%,Al:0.02%,余量的Fe。
Mn+Cr+Ni+Mo=1.78%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.039。
实施例5
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例1的区别仅在于牵引销钢的成分:
C:0.5%,Si:0.26%,Mn:0.8%,Cr:1.10%,P:0.013%,S:0.003%,Ni:0.15%,Mo:0.01%,Al:0.02%,余量的Fe。
Mn+Cr+Ni+Mo=2.06%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.00485。
实施例6
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例2的区别在于调质热处理工艺中淬火温度为950℃。
实施例7
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例3的区别在于调质热处理工艺中淬火温度为950℃。
实施例8
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例1的区别在于调质热处理工艺中回火温度为600℃。
实施例9
本实施例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,与实施例4的区别在于调质热处理工艺中回火温度为600℃。
对比例1
本对比例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.51%,Si:0.26%,Mn:0.72%,Cr:0.91%,P:0.015%,S:0.002%,Ni:0.02%,Mo:0.0001%,Al:0.01%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.65%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=6.1*10-5。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为510℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
对比例2
本对比例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.5%,Si:0.25%,Mn:0.71%,Cr:0.95%,P:0.014%,S:0.003%,Ni:0.01%,Mo:0.0001%,Al:0.011%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.67%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=6.0*10-5。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为520℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
对比例3
本对比例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.51%,Si:0.27%,Mn:0.73%,Cr:0.98%,P:0.013%,S:0.003%,Ni:0.01%,Mo:0.02%,Al:0.008%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.72%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.012。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为530℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
对比例4
本对比例提供一种牵引销钢及其调质热处理工艺和牵引销,牵引销钢的成分组成为:
C:0.52%,Si:0.27%,Mn:0.75%,Cr:0.99%,P:0.015%,S:0.002%,Ni:0.01%,Mo:0.0001%,Al:0.017%,余量的Fe。Mn+Cr+Ni+Mo=1.75%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=5.7*10-5。
将320×425mm断面钢坯轧制成Ф115mm规格圆钢,Ф115mm圆钢在经过锻造后进行调质,调质热处理工艺中,对钢材进行淬火处理和回火处理。淬火温度为880℃,保温时间为90min,采用油冷冷却;回火温度为540℃,保温时间为120min,采用水冷冷却。
对比例5
本对比例提供市面上的50Cr钢。
表1实施例及对比例的钢成分
表2实施例及对比例的调质热处理工艺
试验例
对实施例1-9、对比例1-5提供的牵引销钢进行性能检测。具体的,与牵引销杆部拉伸样取样:边部位置距离凹槽表面12.5mm位置取样和心部位置取样。按照标准GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验》对样品进行拉伸性能检测,结果如下表:
表3拉伸性能检测结果
由表可知,实施例1-9提供的牵引销钢的屈服强度、拉伸强度和拉伸率均高于对比文件1-4提供的钢材的拉伸性能。其中,实施例1-2的牵引销钢的屈服强度、拉伸强度和伸长率较优,相比于对比例5提供的50Gr钢,实施例1-2采用的成分配比和工艺使得牵引销钢的伸长率得到一定提升的同时,还具有一定的屈服强度和拉伸强度,使得牵引销钢的综合拉伸性能更适合用于牵引。实施例3-9提供的牵引销钢在成分含量的不同和/或调制热处理工艺的不同,使得钢材的屈服强度、拉伸强度和伸长率的综合性能稍有下降。其中,实施例3采用的牵引销钢成分:Mn+Cr+Ni+Mo=1.67%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.006,Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和较小,导致钢材的淬透性较差。实施例4采用的牵引销钢成分:Mn+Cr+Ni+Mo=1.78%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.039,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)较高,导致钢的强度和韧性降低。实施例5采用的牵引销钢成分:Mn+Cr+Ni+Mo=2.06%,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)=0.00485,Mo/(Ni+Cr+Mn+Mo)较低,导致钢的强度和韧性稍有下降,伸长率降低。实施例6采用较高的温度进行淬火,钢的强度和韧性升高,但是伸长率下降,使得综合性能下降。实施例7-9的钢强度和人像下降,伸长率也没有提高。而对比例1-4采用的钢成分以及调质热处理工艺使得钢材的伸长率较差,结合屈服强度和拉伸强度的综合性能较差。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
Claims (10)
1.一种牵引销钢,其特征在于,按重量百分数计,所述牵引销钢的主要成分为:C:0.48%-0.53%,Si:0.20%-0.35%,Mn:0.70%-0.80%,Cr:0.95%-1.10%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Ni:≤0.20%,Mo:0.01%-0.07%,Al:0.015%-0.03%,余量的Fe。
2.根据权利要求1所述的牵引销钢,其特征在于,Mn、Cr、Ni以及Mo的重量百分含量之和为1.79%-2.17%。
3.根据权利要求2所述的牵引销钢,其特征在于,所述Mo的重量百分含量与Mn、Cr、Ni、Mo的重量百分含量之和的比值为0.005-0.035。
4.根据权利要求2或3所述的牵引销钢,其特征在于,所述牵引销钢在调质热处理过程中的淬火温度为850℃-885℃。
5.根据权利要求4所述的牵引销钢,其特征在于,淬火保温时间为80min-100min。
6.根据权利要求3所述的牵引销钢,其特征在于,所述牵引销钢在调质热处理过程中的回火温度为530℃-560℃,回火保温时间为110min-130min。
7.一种牵引销,其特征在于,所述牵引销的材质为如权利要求1-6任一项所述的牵引销钢。
8.一种如权利要求1所述的牵引销钢的调质热处理工艺,其特征在于,包括:对经过锻造后的钢材进行淬火处理和回火处理。
9.根据权利要求8所述的调质热处理工艺,其特征在于,调质热处理过程中的淬火温度为850℃-885℃,淬火保温时间为80min-100min。
10.根据权利要求8或9所述的调质热处理工艺,其特征在于,调质热处理过程中的回火温度为530℃-560℃,回火保温时间为110min-130min。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07292434A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-07 | Nippon Steel Corp | 耐遅れ破壊特性及び耐水素侵入性に優れた高強度機械構造用鋼及びその製造方法 |
CN101748338A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-23 | 南车长江车辆有限公司 | 铁路车辆的车钩用高强度铸钢及其制造方法 |
JP2010216008A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 高強度機械部品用素材鋼板およびその製造方法並びに高強度機械部品製造方法 |
CN105026602A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-11-04 | 新日铁住金株式会社 | 高频淬火构件的半成品及其制造方法 |
CN105331900A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 一种c45钢船用轴类锻件的制造工艺 |
CN106906412A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-30 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性锻造钩舌用钢及其热处理方法 |
WO2020040190A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材、鍛造熱処理品、及び、鍛造熱処理品の製造方法 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07292434A (ja) * | 1994-04-22 | 1995-11-07 | Nippon Steel Corp | 耐遅れ破壊特性及び耐水素侵入性に優れた高強度機械構造用鋼及びその製造方法 |
JP2010216008A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 高強度機械部品用素材鋼板およびその製造方法並びに高強度機械部品製造方法 |
CN101748338A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-06-23 | 南车长江车辆有限公司 | 铁路车辆的车钩用高强度铸钢及其制造方法 |
CN105026602A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-11-04 | 新日铁住金株式会社 | 高频淬火构件的半成品及其制造方法 |
CN105331900A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-17 | 张家港市广大机械锻造有限公司 | 一种c45钢船用轴类锻件的制造工艺 |
CN106906412A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-30 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种高强度高韧性锻造钩舌用钢及其热处理方法 |
WO2020040190A1 (ja) * | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 日本製鉄株式会社 | 鋼材、鍛造熱処理品、及び、鍛造熱処理品の製造方法 |
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