CN114318151B - 一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制备工艺 - Google Patents

一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制备工艺 Download PDF

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CN114318151B CN202111644920.3A CN202111644920A CN114318151B CN 114318151 B CN114318151 B CN 114318151B CN 202111644920 A CN202111644920 A CN 202111644920A CN 114318151 B CN114318151 B CN 114318151B
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Abstract

本发明公开一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制作工艺,属高强度钢技术领域。其化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;其中,1.19%≤V+Nb+Ti≤1.54%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83。在使用过程中表现出良好的综合性能,延长了分切刀片的使用寿命,保证了高强度汽车钢板的分切可靠生产。实验证明,采用本发明制得分切刀片的硬度为52HRC~60HRC,抗拉强度≥1650MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性≥2.8J/cm2,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命2000吨以上。

Description

一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制备工艺
技术领域
本发明涉及高强度钢材料技术领域,尤其涉及一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制备工艺。
背景技术
冷轧卷材是使用量大面广的薄板钢材,在汽车覆盖件等领域获得广泛应用。对于冷轧卷材的分割裁剪需要通过分切刀片切割完成,对于分切刀片的要求是具有高的硬度、强韧性和耐磨性。随着钢铁行业技术的进步,生产的钢材的强度越来越高,对于分切刀片的要求也越来越高。由于刀片在剪切时承受较大的冲击力作用,分切刀片的失效形式主要是韧性不足引发的崩刃,以及耐磨性等不足导致的失效。
分切刀片已经广泛应用于钢铁行业薄板生产制造,但我国作为分切刀片专用材料缺乏相关牌号,国内常用H13、HMB等钢材用于制造分切刀片,上述材料用于高强度汽车冷轧卷材分切时使用寿命不高,一般分切1000吨左右就出现上述失效现象,导致无法使用,如果继续采用上述钢材经常需要全条生产线停车更换处理,生产效率低且成本也会相应地增加。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中不足,故此提出一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料及制备工艺,本发明涉及的分切刀片用钢及制作工艺应用于高强度汽车钢板分切制造,在使用过程中表现出良好的综合性能,延长了分切刀片的使用寿命,保证了高强度汽车钢板的分切可靠生产。实验证明,通过本发明方案制作地分切刀片的硬度为52HRC~60HRC,抗拉强度≥1650MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性≥2.8J/cm2,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命也在2000吨以上。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料,其化学组分按质量百分计包括:
0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;
其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83。
在上述方案中优选地,其化学组分按质量百分计优选为:
0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;
其中,0.97wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.77≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83。
在上述方案中优选地,其化学组分按质量百分计优选为:
0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;
其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.79。
一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,工艺步骤如下:
a)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe,其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83;
b)将所述的混合粉末或块体在电炉中制成自耗电极;
c)采用电渣重熔工艺将所述的自耗电极进行熔化,渣池的温度为1700℃~1950℃;
d)将所述的自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴快速冷却结晶;自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴在重力和电磁引缩效应作用下,脱离自耗电极滴落,穿过液态渣池,与高温渣相发生一系列物理化学反应后,在分切刀片用钢液熔池内,由于受四周水冷结晶器的强制冷却作用,钢液逐渐凝固,得到分切刀片用钢圆钢材料;
e)将步骤d)得到的汽车冷轧卷材分切刀片用钢920℃完全退火后,进行下料、锻造、球化退火、刀片机械加工、淬火、回火,然后进行最终精加工和去应力处理。
一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,工艺步骤如下:
A)将如下的原料在炼钢炉内部冶炼,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe,其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83,制得钢水后进行炉外精炼;
B)将上述符合化学成分的钢水采用RH、CAS或其它炉外精炼方法进行炉外精炼;
C)炉外精炼后的钢水采用连铸或模铸方法得到分切刀片用圆钢材料;
D)将步骤C)得到的分切刀片用圆钢材料920℃完全退火后,进行下料、锻造、球化退火、刀片机械加工、渗碳、淬火、回火,然后进行喷丸处理。
在上述方案中优选地,所述的锻造加热温度为1180℃~1250℃,锻造温度1000℃~1200℃,锻造过程中充分利用动态再结晶细化刀片锻坯晶粒。
在上述方案中优选地,所述的球化退火加热温度为850℃~900℃,在上述温度保温后4h,炉冷至730℃~760℃继续保温4h,然后继续炉冷至450℃以下才能出炉空冷,球化退火可以消除锻造应力,细化晶粒,为随后刀片机械加工和热处理做好组织准备。
在上述方案中优选地,所述的淬火工艺为加热到1000℃~1080℃保温,油冷至200℃以下出油空冷。
在上述方案中优选地,所述的回火工艺为淬火后,入炉500℃~600℃回火,回火后空冷,回火2次。
在上述方案中优选地,所述的最终精加工后的去应力处理温度为250℃~350℃,时间不得短于2h。
与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
本发明的方案在钢中适量的C元素固溶于奥氏体中在淬火成马氏体后起强化和硬化作用,可以保证分切刀片材料基体的强度、硬度,同时与加入的Cr、Mo、W、V、Nb、Ti等元素形成碳化物进一步提高强度、硬度和耐磨性;适量添加的Cr、Ni、Mo、W等元素可以提高材料的淬透性,为采用比较缓和的淬火介质创造了条件,适量添加的Cr提高了材料的抗氧化性和耐蚀性;适量添加Si提高了固溶强化效果,进一步提高了淬透性;适量添加Ni显著提高了钢基体的韧性,降低了脆性;适量添加的Mo、W元素,且控制范围在0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83,提高了淬透性和红硬性,抑制了Cr、Mn钢的第二类回火脆;适量添加的V、Nb、Ti元素可以在钢中形成纳米尺度VC、NbC、TiC第二相,且含量介于1.19%≤V+Nb+Ti≤1.54%,明显降低钢的过热敏感性,细化了晶粒,使得淬火后组织细小,强韧性高。本发明涉及的分切刀片用钢及热处理工艺应用于高强度汽车钢板分切制造,在使用过程中表现出良好的综合性能,延长了分切刀片的使用寿命,保证了高强度汽车钢板的分切可靠生产。实验证明,本发明涉及的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢经过上述热处理工艺处理后,分切刀片的硬度为52HRC~60HRC,抗拉强度≥1650MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性≥2.8J/cm2,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命2000吨以上。
具体实施方式
该分切刀片用钢材料,其化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe。
其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.95,只有满足了上述条件后,再配合其本方案的制作工艺才能使得制得的分切刀片的硬度为52HRC~60HRC,抗拉强度≥1650MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性≥2.8J/cm2,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命2000吨以上。
实施例1:制备工艺如下:
(1)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.42 wt% C;4.83 wt% Cr;4.11 wt% Ni;1.96 wt% Mo;2.06 wt% W;0.98 wt% V;0.91wt% Si;0.45 wt% Mn;0.21 wt% Nb;0.08 wt% Ti;0.0011 wt% P;0.0016 wt% S;0.05 wt%Cu;余量为Fe,其中,V+Nb+Ti=1.27wt%,且介于1.19wt%~1.54wt%之件,(Mo+W)/(Cr+Mn)=0.761,且介于0.73~0.83;
(2)将步骤(1)得到的混合粉末或块材在中频电炉中熔化,使用普通铸造法制成自耗电极;
(3)采用电渣重熔方法将步骤(2)得到的自耗电极熔化,渣池的温度为1850℃左右,将所述的自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴快速冷却结晶;自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴在重力和电磁引缩效应作用下,脱离自耗电极滴落,穿过液态渣池,与高温渣相发生一系列物理化学反应后,在分切刀片用钢液熔池内,由于受四周水冷结晶器的强制冷却作用,钢液逐渐凝固,得到分切刀片用钢圆钢材料;
(4)将步骤(3)冷却得到的分切刀片用钢圆钢材料进行920℃完全退火处理;
(5)将步骤(4)得到的分切刀片用钢用锯床下料,然后采用中频管式炉1200℃加热,1050℃~1180℃锻造,分切刀片锻坯随后进行球化退火处理,首先880℃加热保温4h后,炉冷至750℃继续保温4h,然后,炉冷至400℃出炉空冷,然后机加工成分切刀片;
(6)将步骤(5)得到的分切刀片加热到1020℃,保温后油淬;
(7)将步骤(6)得到的分切刀片入炉520℃回火,回火后空冷,回火2次;
(8)将步骤(7)得到的分切刀片精加工后进行300℃×8h去应力处理。
按照上述方法制备的分切刀片进行性能检测,结果参见表1,分切刀片的硬度为53.6HRC,抗拉强度为1680.6MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为3.15J/
Figure 859310DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为2016吨。
制成自耗电极后,将其两头顶端部分切下,尽量避免成分偏析给后面的工艺产生不良影响;所述的下料采用专用锯床或钝锻等设备;所述的分切刀片机械加工方法为车外圆、切片、加工端面、开刃等,分切刀片加工精度、粗糙度等符合图纸技术要求,表面不允许出现碰伤等缺陷。
实施例2:制备工艺如下:
(1)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.45wt% C;4.67wt% Cr;3.92wt% Ni;2.08wt% Mo;1.93 wt% W;1.06 wt% V;0.98 wt%Si;0.36 wt% Mn;0.18 wt% Nb;0.09 wt% Ti;0.0012 wt% P;0.0018 wt% S;0.09 wt% Cu;余量为Fe,其中,V+Nb+Ti=1.33wt%,且介于1.19wt%~1.54wt%之件,(Mo+W)/(Cr+Mn)=0.797,且介于0.73~0.83;
(2)将步骤(1)得到的混合粉末或块材在中频电炉中熔化,使用普通铸造法制成自耗电极;
(3)采用电渣重熔方法将步骤(2)得到的自耗电极熔化,渣池的温度为1800℃左右,将所述的自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴快速冷却结晶;自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴在重力和电磁引缩效应作用下,脱离自耗电极滴落,穿过液态渣池,与高温渣相发生一系列物理化学反应后,在分切刀片用钢液熔池内,由于受四周水冷结晶器的强制冷却作用,钢液逐渐凝固,得到分切刀片用钢圆钢材料;
(4)将步骤(3)冷却得到的分切刀片用钢圆钢材料进行920℃完全退火处理;
(5)将步骤(4)得到的分切刀片用钢用锯床下料,然后采用中频管式炉1250℃加热,1070℃~1200℃锻造,分切刀片锻坯随后进行球化退火处理,首先880℃加热保温4h后,炉冷至740℃继续保温4h,然后,炉冷至400℃出炉空冷,然后机加工成分切刀片;
(6)将步骤(5)得到的分切刀片加热到1040℃,保温后油淬;
(7)将步骤(6)得到的分切刀片入炉540℃回火,回火后空冷,回火2次;
(8)将步骤(7)得到的分切刀片精加工后进行300℃×8h去应力处理。
按照上述方法制备的分切刀片进行性能检测,结果参见表1,分切刀片的硬度为56.7HRC,抗拉强度为1763.2MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为3.04J/
Figure 402549DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为2237吨。
制成自耗电极后,将其两头顶端部分切下,尽量避免成分偏析给后面的工艺产生不良影响;所述的下料采用专用锯床或钝锻等设备;所述的分切刀片机械加工方法为车外圆、切片、加工端面、开刃等,分切刀片加工精度、粗糙度等符合图纸技术要求,表面不允许出现碰伤等缺陷。
实施例3:制备工艺如下:
(1)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.47wt% C;4.89wt% Cr;3.91wt% Ni;2.15wt% Mo;2.06 wt% W;1.09 wt% V;1.03 wt%Si;0.42 wt% Mn;0.22 wt% Nb;0.13 wt% Ti;0.0014 wt% P;0.0017 wt% S;0.05 wt% Cu;余量为Fe,其中,V+Nb+Ti=1.54wt%,且介于1.19wt%~1.54wt%之件,(Mo+W)/(Cr+Mn)=0.792,且介于0.73~0.83;
(2)将步骤(1)得到的混合粉末或块材在中频电炉中熔化,使用普通铸造法制成自耗电极;
(3)采用电渣重熔方法将步骤(2)得到的自耗电极熔化,渣池的温度为1900℃左右,将所述的自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴快速冷却结晶;自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴在重力和电磁引缩效应作用下,脱离自耗电极滴落,穿过液态渣池,与高温渣相发生一系列物理化学反应后,在分切刀片用钢液熔池内,由于受四周水冷结晶器的强制冷却作用,钢液逐渐凝固,得到分切刀片用钢圆钢材料;
(4)将步骤(3)冷却得到的分切刀片用钢圆钢材料进行920℃完全退火处理;
(5)将步骤(4)得到的分切刀片用钢用锯床下料,然后采用中频管式炉1230℃加热,1060℃~1200℃锻造,分切刀片锻坯随后进行球化退火处理,首先870℃加热保温4h后,炉冷至750℃继续保温4h,然后,炉冷至400℃出炉空冷,然后机加工成分切刀片;
(6)将步骤(5)得到的分切刀片加热到1060℃,保温后油淬;
(7)将步骤(6)得到的分切刀片入炉560℃回火,回火后空冷,回火2次;
(8)将步骤(7)得到的分切刀片精加工后进行300℃×8h去应力处理。
按照上述方法制备的分切刀片进行性能检测,结果参见表1,分切刀片的硬度为59.4HRC,抗拉强度为1786.3MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为2.81J/
Figure 60582DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为2173吨。
制成自耗电极后,将其两头顶端部分切下,尽量避免成分偏析给后面的工艺产生不良影响;所述的下料采用专用锯床或钝锻等设备;所述的分切刀片机械加工方法为车外圆、切片、加工端面、开刃等,分切刀片加工精度、粗糙度等符合图纸技术要求,表面不允许出现碰伤等缺陷。
实施例4:制备工艺如下:
(1)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.43 wt% C;4.56 wt% Cr;3.86 wt% Ni;1.87 wt% Mo;1.96 wt% W;1.04 wt% V;0.87wt% Si;0.38 wt% Mn;0.19 wt% Nb;0.09 wt% Ti;0.0015 wt% P;0.0018 wt% S;0.04 wt%Cu;余量为Fe,其中,V+Nb+Ti=1.32wt%,且介于1.19wt%~1.54wt%之件,(Mo+W)/(Cr+Mn)=0.775,且介于0.73~0.83;
(2)将步骤(1)得到的混合粉末或块材在电弧炉中熔化冶炼;
(3)将步骤(2)得到的钢水采用RH钢液循环脱气法进行炉外精炼,然后采用连铸方法铸造得到分切刀片用钢圆钢材料;
(4)将步骤(3)冷却得到的分切刀片用钢圆钢材料进行920℃完全退火处理;
(5)将步骤(4)得到的分切刀片用钢用锯床下料,然后采用中频管式炉1230℃加热,1060℃~1190℃锻造,分切刀片锻坯随后进行球化退火处理,首先880℃加热保温4h后,炉冷至750℃继续保温4h,然后,炉冷至400℃出炉空冷,然后机加工成分切刀片;
(6)将步骤(5)得到的分切刀片加热到1030℃,保温后油淬;
(7)将步骤(6)得到的分切刀片入炉530℃回火,回火后空冷,回火2次;
(8)将步骤(7)得到的分切刀片精加工后进行300℃×8h去应力处理。
按照上述方法制备的分切刀片进行性能检测,结果参见表1,分切刀片的硬度为54.8HRC,抗拉强度为1718.1MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为3.08J/
Figure 957257DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为2089吨。
实施例5:制备工艺如下:
(1)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.46 wt% C;4.82 wt% Cr;4.03 wt% Ni;1.98wt% Mo;2.04 wt% W;0.97 wt% V;0.84wt% Si;0.41 wt% Mn;0.22 wt% Nb;0.07 wt% Ti;0.0012 wt% P;0.0016 wt% S;0.05 wt%Cu;余量为Fe,其中,V+Nb+Ti=1.26wt%,且介于1.19wt%~1.54wt%之间,(Mo+W)/(Cr+Mn)=0.768,且介于0.73~0.83;
(2)将步骤(1)得到的混合粉末或块材在电弧炉中熔化冶炼;
(3)将步骤(2)得到的钢水采用RH钢液循环脱气法进行炉外精炼,然后采用连铸方法铸造得到分切刀片用钢圆钢材料;
(4)将步骤(3)冷却得到的分切刀片用钢圆钢材料进行920℃完全退火处理;
(5) 将步骤(4)得到的分切刀片用钢用锯床下料,然后采用中频管式炉1240℃加热,1060℃~1200℃锻造,分切刀片锻坯随后进行球化退火处理,首先870℃加热保温4h后,炉冷至740℃继续保温4h,然后,炉冷至400℃出炉空冷,然后机加工成分切刀片;
(6)将步骤(5)得到的分切刀片加热到1070℃,保温后油淬;
(7)将步骤(6)得到的分切刀片入炉550℃回火,回火后空冷,回火2次;
(8)将步骤(7)得到的分切刀片精加工后进行300℃×8h去应力处理。
按照上述方法制备的分切刀片进行性能检测,结果参见表1,分切刀片的硬度为58.7HRC,抗拉强度为1773.9MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为2.97J/
Figure 20896DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为2173吨。
对比例:采用H13钢材经传统机加工制作工艺制作分切刀片,分切刀片的硬度为46.1HRC,抗拉强度为1503.1MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性为2.04J/
Figure 597021DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命为1005吨。
表1:实施例制备的分切刀片性能测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE004
由表1可知,本发明提供的分切刀片用钢热处理后具有较高的硬度和强韧性,适用于高强度汽车冷轧卷分切刀片用钢材料,分切刀片的硬度为52HRC~60HRC,抗拉强度≥1650MPa,20℃夏氏缺口冲击韧性≥2.8J/
Figure 365519DEST_PATH_IMAGE002
,用于高强度汽车冷轧卷材分切使用寿命2000吨以上。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法以及核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料,其特征在于,其化学组分按质量百分计包括:
0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;
其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83。
2.根据权利要求1所述一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料,其特征在于,其化学组分按质量百分计优选为:
0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe;
其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.79。
3.一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,工艺步骤如下:
a)将如下的原料混合,得到混合粉末或块体,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe,其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83;
b)将所述的混合粉末或块体在电炉中制成自耗电极;
c)采用电渣重熔工艺将所述的自耗电极进行熔化,渣池的温度为1700℃~1950℃;
d)将所述的自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴快速冷却结晶;自耗电极的熔化形成的分切刀片用钢液熔滴在重力和电磁引缩效应作用下,脱离自耗电极滴落,穿过液态渣池,与高温渣相发生一系列物理化学反应后,在分切刀片用钢液熔池内,由于受四周水冷结晶器的强制冷却作用,钢液逐渐凝固,得到分切刀片用钢圆钢材料;
e)将步骤d)得到的汽车冷轧卷材分切刀片用钢920℃完全退火后,进行下料、锻造、球化退火、刀片机械加工、淬火、回火,然后进行最终精加工和去应力处理。
4.一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,工艺步骤如下:
A)将如下的原料在炼钢炉内部冶炼,其中原料化学组分按质量百分计包括:0.41wt%~0.47wt%C,4.0wt%~5.0wt%Cr,3.5wt%~4.5wt%Ni,1.5wt%~2.5wt%Mo,1.5wt%~2.5wt%W,0.7wt%~1.2wt%V,0.7wt%~1.1wt%Si,0.2wt%~0.5wt%Mn,0.1wt%~0.3wt%Nb,0.05wt%~0.15wt%Ti,≤0.002wt%P,≤0.002wt%S,≤0.15wt%Cu,余量为Fe,其中,1.19wt%≤V+Nb+Ti≤1.54wt%,0.73≤(Mo+W)/(Cr+Mn)≤0.83,制得钢水后进行炉外精炼;
B)将上述符合化学成分的钢水采用RH、CAS或其它炉外精炼方法进行炉外精炼;
C)炉外精炼后的钢水采用连铸或模铸方法得到分切刀片用圆钢材料;
D)将步骤C)得到的分切刀片用圆钢材料920℃完全退火后,进行下料、锻造、球化退火、刀片机械加工、渗碳、淬火、回火,然后进行喷丸处理。
5.根据权利要求3或4所述的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,所述的锻造加热温度为1180℃~1250℃,锻造温度1000℃~1200℃,锻造过程中充分利用动态再结晶细化刀片锻坯晶粒。
6.根据权利要求3或4所述的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,所述的球化退火加热温度为850℃~900℃,在上述温度保温后4h,炉冷至730℃~760℃继续保温4h,然后继续炉冷至450℃以下才能出炉空冷。
7.根据权利要求3或4所述的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,所述的淬火工艺为加热到1000℃~1080℃保温,油冷至200℃以下出油空冷。
8.根据权利要求3或4所述的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,所述的回火工艺为淬火后,入炉500℃~600℃回火,回火后空冷,回火2次。
9.根据权利要求3所述的一种高强度汽车冷轧卷材分切刀片用钢材料的制作工艺,其特征在于,所述的最终精加工后的去应力处理温度为250℃~350℃,时间不得短于2h。
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