CN113430459A - 一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢及其制备方法 - Google Patents

一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，涉及钢材制备技术领域，包括以下步骤：S1：锻造钢锭，其成分按照重量百分比包括C 0.38～0.42％，Si 1.4～1.6％，Mn 1.4～1.6，Cr1.0～1.2％，Mo 0.3～0.4％，V 0.1～0.16％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；S2：将精炼好的钢锭进行1050±100℃均匀化固溶处理；S3：进行油淬，得到初始化马氏体组织；S4：再升温至1000～1050℃，进行保温操作，得到完全奥氏体；S5：冷却至840～950℃，进行二次保温，控制VC的析出；S6：快速冷却至300～350℃，并进行三次保温，发生贝氏体相变，得到Fe‑贝氏体组织。本发明提供的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法通过二次保温温度的降低，能够使得VC析出物的含量增加，通过控制VC的析出，能够加速贝氏体相变速度。

Description

一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢材制备技术领域，更具体地说，它涉及一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢及其制备方法。
背景技术
目前国外中低碳合金马氏体耐磨钢多为Cr、Mo、Ni系合金钢，热处理工艺采用淬火加低温回火的工艺，以获得高强度、高硬度和一定韧性的合金性能。我国中低碳合金耐磨铸钢的研究和应用始于20世纪80年代以后，取得了一系列成果，较典型的钢种是30CrMnSiMoNi和Cr5Mo钢，期间有一段时间还着力开发了符合我国合金资源情况的Si、Mn系合金30Si2Mn。现在人们逐渐认识到了多元合金化是提高耐磨铸钢淬透性、强韧性和硬度的有效方法，因而国内外耐磨铸钢采用Cr、Mo、Ni、Si、Mn多元合金，用于制造球磨机衬板、破碎机锤头、挖掘机斗齿等耐磨件。
现行的耐磨铸钢主要有高锰钢和低合金钢。高锰钢是一种奥氏体钢，起始硬度低，只有在较大冲击载荷或接解应力作用下，才能发挥表面加工硬化现象而起到耐磨的作用，但在实际工况中，90％以上的工艺都不能使高锰钢有效硬化，使得高锰钢的实际耐磨性不能令人满意。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，能够有效对钢锭的强度和塑性进行调控，得到高强度的材料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，包括以下步骤：
S1：锻造钢锭，其成分按照重量百分比包括C 0.38～0.42％，Si 1.4～1.6％，Mn1.4～1.6，Cr 1.0～1.2％，Mo 0.3～0.4％，V 0.1～0.16％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；
S2：将精炼好的钢锭进行1050±100℃均匀化固溶处理；
S3：进行油淬，得到初始化马氏体组织；
S4：再升温至1000～1050℃，进行保温操作，得到完全奥氏体；
S5：冷却至840～950℃，进行二次保温，控制VC的析出；
S6：快速冷却至300～350℃，并进行三次保温，发生贝氏体相变，得到Fe-贝氏体组织。
作为一种优选方案，S2过程中，固溶处理时间为3±0.5h。
作为一种优选方案，S4过程中，保温时间为30±10min。
作为一种优选方案，S5过程中，二次保温时间为30±10min。
作为一种优选方案，S6过程中，三次保温在盐浴条件下进行。
一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢，基于上述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法制备而成的钢。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法通过二次保温温度的降低，能够使得VC析出物的含量增加，通过控制VC的析出，能够加速贝氏体相变速度，同时为综合提高材料强塑积、屈强比提供重要的依据；
(2)本发明提供的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法能够起到析出强化的作用，在提高屈服强度和抗拉强度的同时，不会损害钢材的塑性和任性；
附图说明
图1是本发明实施例中的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法的流程图。
具体实施方式
本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
本说明书及权利要求的上下左右等方位名词，是结合附图以便于进一步说明，使得本申请更加方便理解，并不对本申请做出限定，在不同的场景中，上下、左右、里外均是相对而言。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，包括以下步骤：
S1：锻造钢锭，其成分按照重量百分比包括C 0.38～0.42％，Si 1.4～1.6％，Mn1.4～1.6，Cr 1.0～1.2％，Mo 0.3～0.4％，V 0.1～0.16％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；
S2：将精炼好的钢锭进行1050±100℃均匀化固溶处理；
S3：进行油淬，得到初始化马氏体组织；
S4：再升温至1000～1050℃，进行保温操作，得到完全奥氏体；
S5：冷却至840～950℃，进行二次保温，控制VC的析出；
S6：快速冷却至300～350℃，并进行三次保温，发生贝氏体相变，得到Fe-贝氏体组织。
作为一种优选实施例，S2过程中，固溶处理时间为3±0.5h。
作为一种优选实施例，S4过程中，保温时间为30±10min。
作为一种优选实施例，S5过程中，二次保温时间为30±10min。
作为一种优选实施例，S6过程中，三次保温在盐浴条件下进行。
一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢，基于上述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法制备而成的钢。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：锻造钢锭，其成分按照重量百分比包括C0.38～0.42％，Si1.4～1.6％，Mn1.4～1.6，Cr1.0～1.2％，Mo0.3～0.4％，V0.1～0.16％；余量为Fe和其他不可避免的杂质；
S2：将精炼好的钢锭进行1050±100℃均匀化固溶处理；
S3：进行油淬，得到初始化马氏体组织；
S4：再升温至1000～1050℃，进行保温操作，得到完全奥氏体；
S5：冷却至840～950℃，进行二次保温，控制VC的析出；
S6：快速冷却至300～350℃，并进行三次保温，发生贝氏体相变，得到Fe-贝氏体组织。
2.根据权利要求1所述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，其特征在于，所述S2过程中，固溶处理时间为3±0.5h。
3.根据权利要求1所述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，其特征在于，所述S4过程中，保温时间为30±10min。
4.根据权利要求1所述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，其特征在于，所述S5过程中，二次保温时间为30±10min。
5.根据权利要求1所述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法，其特征在于，所述S6过程中，三次保温在盐浴条件下进行。
6.一种钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢，其特征在于，基于权利要求1至5任一所述的钒微合金化的中碳无碳化物贝氏体钢的制备方法制备而成的钢。
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