一種高釩高速鋼的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及一種耐磨金屬材料，更具體地涉及一種高銀高速鋼。

　　【背景技術】

　　[0002]尚速鋼是尚速工具鋼的簡稱，是一種成分復雜的化合物，尚速鋼除含有尚的碳量夕卜，還有大量的W、Cr、V、Mo等合金成分；合金和碳元素形成了大量的碳化物，使高速鋼具有高硬度、高紅硬性、高耐磨性和足夠的韌性，極大地提高了其切削速度，高速鋼的發明使切削中碳鋼的速度由8m/min提高到大約30m/min ;因此帶來了機床工具行業的革命。

　　[0003]隨著被加工材料的不斷變化及生產加工的需要，人們不斷改變高速鋼的成分，先后出現了鉆尚速鋼、尚鑰尚速鋼Ml、媽鑰尚速鋼M2、尚碳尚f凡尚速鋼、加硫易切削尚速鋼、超硬高速鋼M40系列。目前，高速鋼常用于鉆頭、絲錐、鋸條以及滾刀、插齒刀、拉刀等精密工具，尤其適用于制造復雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具。

　　[0004]高釩高速鋼是近十多年來出現的一種新鋼種，高釩高速鋼不含W，同時加大碳元素的含量，形成VC和V4C3，使高速鋼得到高的硬度和耐磨性。高釩高速鋼以釩為主要添加元素，輔以鉻鉬等其他合金元素，充分利用釩碳化合物(VC)硬度高、形態好的特點來提高材料的韌性及耐磨性。作為新一代耐磨材料，高釩高速鋼目前已被用于生產乳輥、錘頭、球磨機襯板和轉子體等多種耐磨件。

　　[0005]實踐證明，高釩耐磨合金的韌性比高鉻鑄鐵高，耐磨性是高鉻鑄鐵的3倍以上，裂紋敏感性比高鉻鑄鐵低，性能價格比也高，具有廣泛的推廣應用前景，勢必替代高鉻鑄鐵，成為新一代高耐磨材料的主流。該合金可大大提高耐磨部件的使用壽命和主機運行效率，完全可替代各種用于磨料磨損工況的耐磨鑄鐵類材料。用高釩耐磨合金制造的破碎機錘頭、乳鋼機導輪、乳輥等，在工程機械、建材、礦山、電力等行業有著廣泛應用，社會經濟效益顯著，對國民經濟發展有重要促進作用。

　　【發明內容】

　　[0006]本發明的目的提供一種硬度高、耐磨性好的高釩高速鋼，本發明所述的高釩高速鋼成分質量百分比如下:

　　碳(C) 2.4%-3.0%，釩(V) 5.0%-6.0%，鉻(Cr) 4.0%-5.5%，鉬(Mo) 4.0%-6.0%，鎳(Ni)

　　0.5%-l.0%，鈮(Nb) 1.0%-2.0%，硅(Si) 0.4%-l.0%，磷(P) < 0.04%，硫(S) < 0.04%，余量為鐵(Fe)。

　　[0007]碳(C)對鋼的強度、硬度、淬透性以及耐磨性都有非常重要的影響。碳是形成碳化物的基本元素，碳的含量過低則碳化物少，耐磨性低，但是碳含量太高容易增大材料的脆性，所以碳元素的含量要控制在一定范圍，綜合比較，碳含量控制在2.4%-3.0%。優選地，碳含量控制在2.5%-2.8%。

　　[0008]釩(V)對高速鋼耐磨性的影響最為顯著，有利于MC型碳化物的形成，提高釩的含量可獲得大量尺寸細小、彌散分布的顆粒狀MC型碳化物，從而提高高速鋼的耐磨性。本發明的高釩高速鋼中的釩含量控制在5.0%-6.0%。優選地，釩含量控制在5.6%-5.8%。

　　[0009]鉻(Cr)可以提高鋼的淬透性，與碳、鐵形成多種化合物(Fe，Cr)3C，可顯著提高耐磨性，同時固溶強化基體，在提高強度和硬度的同時而不降低沖擊韌度，是耐磨材料的基本元素之一，同時還具有較強的高溫抗氧化、抗脫碳作用。本發明的高釩高速鋼中的鉻含量控制在4.0%-5.5%。優選地，鉻含量控制在4.5%-5.3%。

　　[0010]鉬(Mo)在高速鋼中能形成足夠的二次碳化物，通過高溫固溶淬火獲得高鉬馬氏體。同時，鉬可以減小碳化物的尺寸，細化組織，從而提高合金耐磨性，本發明的高釩高速鋼中的鉬含量控制在4.0%-6.0%。優選地，鉬含量控制在4.2%-5.7%。

　　[0011 ] 鈮(Nb)是一種強烈促進MC相形成的元素，添加鈮的目的在于用鈮取代釩參與MC型碳化物的形成，迫使釩固溶在基體組織中，以提高材料的二次硬化能力。釩、鈮加入后，能明顯提尚亞共晶成分尚速鋼的耐磨性。本發明的尚I凡尚速鋼中的銀含量控制在1.0%-2.0%。優選地，鈮含量控制在1.4%-1.9%。

　　[0012]鎳(Ni)能提高鋼的強度，而不降低其塑性，改善鋼的低溫韌性，降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性，同時擴大奧氏體相區，是奧氏體化的有效元素，本發明的高釩高速鋼中的鎳含量為0.5%-1.0%。優選地，鎳含量控制在0.6%-0.8%。

　　[0013]硅(Si)能強化鐵素體，提高鋼的強度和硬度，降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性，增加鋼的回火穩定性，提高鋼的耐熱性。和鉻、鉬結合，能夠提高鋼的抗腐蝕性和抗氧化性，本發明的高釩高速鋼中的硅含量為0.4%-1.0%。優選地，硅含量控制在0.6%-0.8%。

　　[0014]硫(S)和磷(P)均是鋼中的有害元素，其含量均要求< 0.04%。

　　[0015]本發明提供的高釩高速鋼，增加了鉬和釩的含量以取代鎢元素增加高速鋼的淬透性和耐磨性，同時又滿足了其力學的性能要求。

　　[0016]本發明中的高釩高速鋼制備過程如下:利用100kg中頻感應電爐進行熔煉，所用爐料為已經稱量好的廢鋼和生鐵，當溫度達到1420°C時候加入鉻鐵、硅鐵，待鋼液溫度達到1520°C時，加入鉬鐵、Ni和鈮鐵，1560°C時候加入釩鐵，目的是為了減少燒損，攪拌，按lkg鋁條/噸鋼液的量插入鋁條進行脫氧；將稀土元素鈰放在澆包內對鋼液進行孕育，出鋼液時溫度不低于1560°C，當溫度維持在1450-1480°C時，可以在離心機上直接澆注成乳輥。根據其實際的應用效果，其硬度值為62-66HRC，沖擊韌性值14-18J/cm2，抗拉強度950-1 lOOMPao其硬度高、組織致密，耐磨性能優良。

　　【具體實施方式】

　　[0017]以下結合實施例對本發明作進一步描述:

　　實施例1

　　利用100kg中頻感應電爐進行熔煉，所用爐料為已經稱量好的廢鋼和生鐵，當溫度達到1420°C時候加入鉻鐵、硅鐵，待鋼液溫度達到1520°C時，加入鉬鐵、Ni和鈮鐵，1560°C時候加入釩鐵，目的是為了減少燒損，攪拌，按lkg鋁條/噸鋼液的量插入鋁條進行脫氧；將稀土元素鈰放在澆包內對鋼液進行孕育，出鋼液時溫度不低于1560°C，當溫度維持在1450-1480°C時，可在離心機上直接澆注成乳輥。澆注后的鑄件需要進行熱處理，其熱處理工藝為:1000-1050°C高溫淬火，480-530°C回火。乳輥組織致密，無裂紋，耐磨性達到高鉻鑄鐵的4.6倍，經檢測，其硬度值為64HRC，沖擊韌性值15-17J/cm2，抗拉強度960_1000MPa，力學性能符合使用要求。

　　[0018]實施例2

　　利用100kg中頻感應電爐進行熔煉，所用爐料為已經稱量好的廢鋼和生鐵，當溫度達到1420°C時候加入鉻鐵、硅鐵，待鋼液溫度達到1520°C時，加入鉬鐵、Ni和鈮鐵，1560°C時候加入釩鐵，目的是為了減少燒損，攪拌，按lkg鋁條/噸鋼液的量插入鋁條進行脫氧；將稀土元素鈰放在澆包內對鋼液進行孕育，出鋼液時溫度不低于1560°C，當溫度維持在1450-1480°C時，可在離心機上直接澆注成乳輥。澆注后的鑄件需要進行熱處理，其熱處理工藝為:1000-1050°C高溫淬火，480-530 °C回火。乳輥組織致密，無裂紋，耐磨性達到高鉻鑄鐵的4.1倍，經檢測，其硬度值為66HRC，沖擊韌性值14-16J/cm2，抗拉強度1020-1080MPa，力學性能符合使用要求。

　　【主權項】

　　1.一種高釩高速鋼，其成分質量百分比如下:碳 2.4%-3.0%，釩 5.0%-6.0%，鉻 4.0%-5.5%，鉬 4.0%-6.0%，鎳 0.5%-1.0%，鈮1.0%-2.0%，硅 0.4%-1.0%，磷< 0.04%，硫< 0.04%，余量為鐵。2.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中碳含量為2.5%-2.8%。3.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中釩含量為5.6%-5.8%。4.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中鉻含量為4.5%-5.3%。5.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中鉬含量為4.2%-5.7%。6.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中鎳含量為0.6%-0.8%。7.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中鈮含量為1.4%-1.9%。8.根據權利要求1所述的高釩高速鋼，其中硅含量為0.6%-0.8%。

　　【專利摘要】本發明涉及一種高釩高速鋼，其成分質量百分比為：碳（C）2.4%-3.0%，釩（V）5.0%-6.0%，鉻（Cr）4.0%-5.5%，鉬（Mo）4.0%-6.0%，鎳（Ni）0.5%-1.0%，鈮（Nb）1.0%-2.0%，硅（Si）0.4%-1.0%，磷（P）＜0.04%，硫（S）＜0.04%，余量為鐵（Fe）。本發明提供的高釩高速鋼，增加了鉬和釩的含量以取代鎢元素增加高速鋼的淬透性和耐磨性，同時又滿足了其力學的性能要求。

　　【IPC分類】C22C33/04, C22C38/48

　　【公開號】CN105296882

　　【申請號】CN201510774960

　　【發明人】常永勤, 陸強, 丁剛

　　【申請人】丹陽市藍銳粉末合金制品有限公司

　　【公開日】2016年2月3日

　　【申請日】2015年11月14日

　　一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝的制作方法

　　【專利說明】一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝

　　[0001]

　　技術領域

　　[0002]本發明涉及鐵路軌道技術領域，具體涉及一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝。

　　[0003]

　　【背景技術】

　　[0004]由于目前叉車車橋多為高錳鋼制作而成，高錳鋼初期的硬度較低，磨耗較快，到了后期由于列車的不斷碾壓，會造成轍叉頂面的硬度不斷提高，進而又會出現轍叉剝離掉塊，進一步的加快了轍叉的傷損；傷損的轍叉將危及列車的行車安全，必須及時予以更換；高錳鋼制作的車橋不僅使用壽命較低，且需經常更換，極大增加了車橋運行成本。

　　[0005]

　　【發明內容】

　　[0006]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種使用壽命長，能有效降低叉車生產成本的叉車車橋用合金鋼的制作工藝。

　　[0007]本發明的技術方案如下:

　　一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝，該合金鋼的制備工藝:

　　(1)該合金鋼鋼水中的各化學成分重量百分比為:C:1.22?1.46%，S1:1.3?1.7%，Μο:0.63 ?0.83%，Cr:1.2 ?1.5%，N1:l.2 ?1.5%，T1:1.5 % ?1.8%，Nd:0.03 ?

　　0.07%, P 彡 0.04%, S ^ 0.06%，其余為 Fe ；

　　(2)將鋼水重量的1.5?2.5%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1680?1700°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeV50 45 ?50%、FeSiRe21 20 ?25%、FeBa5Si60 20 ?25%、釔基稀土 5 ?10%，鋼水溫度在1500-1535°C時開始澆鑄；

　　(3)鑄件溫度空冷到550-620°C時進行水冷，水冷后經外觀驗收后進行磷化處理，表面高溫磷化處理:在80-90°C的溫度下進行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 6.5，處理時間為60-70分鐘。

　　[0008]所述的復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeV50 48%、FeSiRe21 23%、FeBa5Si60 22%、釔基稀土 7%。

　　[0009]與現有技術相比，本發明的優點在于:

　　本發明通過控制合金鋼內各合金成分配比；同時通過在冶煉、澆注過程中對P、S等有害成分比例的控制；采用合金元素的特定添加步驟，并用直讀光譜分析儀進行鋼水成份控制與合金元素配制方案實現；采用LF精煉、真空脫氣工藝大大降低鋼水中夾雜物和N、H、0等有害氣體的含量，避免由此造成的鋼材的抗拉強度和低溫沖擊等性能不合格的現象的發生；熱處理采用PLC自動控溫燃氣方式加熱，加熱速度快；由所述叉車車橋用合金鋼的制作工藝制作的合金鋼產品性能為:抗拉強度σ b彡1250MPa ;屈服強度σ。2彡llOOMPa ;延伸率δ 5 (% )彡10 ;斷面收縮率Φ (%。)彡25 ;室溫沖擊韌性a ku (42°C )彡75J/cm2;低溫沖擊韌性 σ ku (-40°C )彡 35J/cm2;硬度 HRC37-42。

　　[0010]

　　【具體實施方式】

　　[0011]—種叉車車橋用合金鋼的制作工藝，該合金鋼的制備工藝:(1)該合金鋼鋼水中的各化學成分重量百分比為:c:1.34%, S1:l.5%,Mo:0.73%, Cr:1.35%,N1:l.35%, Ti:1.65%，Nd:0.05%, P 0.02%, S 0.03%，其余為 Fe;

　　(2)將鋼水重量的1.5?2.5%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1680?1700°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeV50 48%、FeSiRe21 23%、FeBa5Si60 22%、釔基稀土 7%，鋼水溫度在 1500_1535°C時開始澆鑄；

　　(3)鑄件溫度空冷到585°C時進行水冷，水冷后經外觀驗收后進行磷化處理，表面高溫磷化處理:在85°C的溫度下進行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 6.5，處理時間為65分鐘。

　　【主權項】

　　1.一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝，其特征在于，該合金鋼的制備工藝:(1)該合金鋼鋼水中的各化學成分重量百分比為:C:1.22?1.46%, S1:l.3?1.?%, Mo:0.63?0.83 %，Cr: 1.2 ?1.5 %，N1: 1.2 ?1.5 %，T1: 1.5 % ?1.8%，Nd:0.03 ?0.07 %，P ^ 0.04%, S ^ 0.06%，其余為 Fe ； (2)將鋼水重量的1.5?2.5%復合變質劑置于澆包底部，用包內沖入法對鋼水進行復合變質處理，反應溫度為1680?1700°C，所述復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeV50 45 ?50%、FeSiRe21 20 ?25%、FeBa5Si60 20 ?25%、釔基稀土 5 ?10%，鋼水溫度在1500-1535°C時開始澆鑄； (3)鑄件溫度空冷到550-620°C時進行水冷，水冷后經外觀驗收后進行磷化處理，表面高溫磷化處理:在80-90°C的溫度下進行，磷酸鹽溶液的游離酸度于總酸度的比值為1: 6.5，處理時間為60-70分鐘。2.根據權利要求1所述的叉車車橋用合金鋼的制作工藝，其特征在于，所述的復合變質劑的化學成分重量百分比為:FeV50 48%、FeSiRe21 23%、FeBa5Si60 22%、釔基稀土 7%。

　　【專利摘要】本發明公開了一種叉車車橋用合金鋼的制作工藝，該合金鋼的制備工藝：該合金鋼鋼水中的各化學成分重量百分比為：C：1.22～1.46％，Si：1.3～1.7％，Mo：0.63～0.83％，Cr：1.2～1.5％，Ni：1.2～1.5％，Ti：1.5%～1.8%，Nd：0.03～0.07％，P≤0.04％，S≤0.06％，其余為Fe；本發明是一種使用壽命長，能有效降低叉車生產成本的叉車車橋用合金鋼的制作工藝。

　　【IPC分類】C22C33/04, C23C22/73, C22C38/50

　　【公開號】CN105296883

　　【申請號】CN201510735054

　　【發明人】沈四海, 沈軍

　　【申請人】合肥海源機械有限公司

　　【公開日】2016年2月3日

　　【申請日】2015年11月3日

　　穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝的制作方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及一種穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，屬于轎車驅動軸用等速萬向節產品制造技術領域。

　　【背景技術】

　　[0002]萬向節是汽車底盤關鍵零部件，萬向節與傳動軸組合，稱為萬向節傳動裝置；在前置發動機后輪驅動的車輛上，萬向節傳動裝置安裝在變速器輸出軸與驅動橋主減速器輸入軸之間；而前置發動機前輪驅動的車輛省略了傳動軸，萬向節安裝在既負責驅動又負責轉向的前橋半軸與車輪之間，它的主要功能是當主動軸和從動軸發生角位移時，能夠靈活傳遞動力和轉矩。等速萬向傳動裝置一般由固定式等速萬向節、滑移式等速萬向節和中間軸組成。固定式等速萬向節安裝于車輪一側，滑移式等速萬向節安裝于差速器一側，中間軸用于連接萬向節，起到傳遞運動和轉矩的作用。滑移式等速萬向節包括外套和滾動元件，中間軸的滑動和擺動，能夠帶動滾動元件滑動和擺動，從而傳遞滑動動力和轉矩。

　　[0003]等速萬向節星形套主要包括內孔、外球面和溝道，內孔加工花鍵后用于套裝在軸桿上，外球面套裝在球銷保持架內，溝道內用于放置滾球。為了提高等速萬向節星形套車、銑加工后工件的表面硬度，以便于進行后續的磨削加工，需要對等速萬向節星形套工件進行滲碳處理，然后進行淬火回火處理；對于不同材質的萬向節星形套工件，需要開發特定的淬火回火處理工藝，需要具體優化熱處理的溫度、保溫時間；同時還要選擇合適的冷卻方式以保證等速萬向節星形套花鍵的尺寸公差穩定不受影響。

　　【發明內容】

　　[0004]本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，保證等速萬向節星形套花鍵的尺寸公差穩定，形變量小，滿足實際使用要求。

　　[0005]為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下:

　　一種穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括以下步驟:

　　步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理；

　　步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至825 °C?830°C，保溫0.8小時?1.1小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.5%?1.8%，石油黃酸鹽0.3%?0.6%，二元酸0.3%?0.6%，2，6- 二叔丁基對甲酚0.3%?0.6% ；

　　步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至220°C?240°C，保溫3小時?4.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　[0006]進一步優選地，所述的穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括以下步驟: 步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理；

　　步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至825°C，保溫0.9小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.6%，石油黃酸鹽0.6%，二元酸0.4%，2，6-二叔丁基對甲酚0.4% ；

　　步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至230°C，保溫

　　3.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　[0007]本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下:

　　本發明所述的穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，保證等速萬向節星形套花鍵的尺寸公差穩定，形變量可以達到低于正負1絲；且淬火回火處理后的萬向節星形套工件表面硬度可以達到60 HRC?62 HRC，符合磨削加工的技術要求，金相組織符合QC/T 262-1999標準規定的2?4級組織要求，萬向節星形套工件的磨削加工質量易于控制，產品性能好。

　　【具體實施方式】

　　[0008]下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。

　　[0009]具體實施例1

　　本實施例所述穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括以下步驟:

　　步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理；

　　步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至825°C，保溫0.9小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.6%，石油黃酸鹽0.6%，二元酸0.4%，2，6-二叔丁基對甲酚0.4% ；

　　步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至230°C，保溫

　　3.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　[0010]對于齒距為20毫米?35毫米的萬向節星形套工件的花鍵，淬火回火處理后尺寸變化范圍為正負1絲，且表面硬度為60 HRC?61 HRC，金相組織符合QC/T 262-1999標準規定的2?4級組織要求。

　　[0011]具體實施例2

　　本實施例所述穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括以下步驟:

　　步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理； 步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至828°C，保溫1.1小時，然后通過淬火油冷卻至100°c以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.5%，石油黃酸鹽0.6%，二元酸0.6%，2，6-二叔丁基對甲酚0.3% ；

　　步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至240°C，保溫3小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　[0012]對于齒距為20毫米?35毫米的萬向節星形套工件的花鍵，淬火回火處理后尺寸變化范圍為正負3絲，且表面硬度為59 HRC?61 HRC，金相組織符合QC/T 262-1999標準規定的2?4級組織要求。

　　[0013]具體實施例3

　　本實施例所述穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括以下步驟:

　　步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理；

　　步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至830°C，保溫0.8小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.8%，石油黃酸鹽0.3%，二元酸0.3%，2，6-二叔丁基對甲酚0.6% ；

　　步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至220°C，保溫

　　4.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　[0014]對于齒距為20毫米?35毫米的萬向節星形套工件的花鍵，淬火回火處理后尺寸變化范圍為正負2絲，且表面硬度為57 HRC?60 HRC，金相組織符合QC/T 262-1999標準規定的2?4級組織要求。

　　[0015]以上內容是結合具體的實施例對本發明所作的詳細說明，不能認定本發明具體實施僅限于這些說明；對于本發明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明保護的范圍。

　　【主權項】

　　1.一種穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，其特征是，包括以下步驟: 步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳.0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理； 步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至825 °C?.830°C，保溫0.8小時?1.1小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.5%?1.8%，石油黃酸鹽0.3%?0.6%，二元酸0.3%?0.6%，2，6- 二叔丁基對甲酚0.3%?0.6% ； 步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至220°C?.240°C，保溫3小時?4.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。2.如權利要求1所述的穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，其特征是，包括以下步驟: 步驟一、選用含有以下質量百分比組分的滲碳鋼材料鍛造萬向節星形套毛坯:碳.0.17% ?0.23%，硅 0.17% ?0.37%，錳 0.80% ?1.10%，鉻 1.00% ?1.30%，鈦 0.04% ?0.10%，硫小于等于0.035%，磷小于等于0.035%，鎳小于等于0.030%,銅小于等于0.030%,余量鐵；經過正火處理后，進行車、銑加工，然后進行滲碳處理； 步驟二、對步驟一獲得的萬向節星形套工件進行淬火處理:將工件加熱至825°C，保溫.0.9小時，然后通過淬火油冷卻至100°C以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑:烷基萘1.6%，石油黃酸鹽0.6%，二元酸0.4%，2，6-二叔丁基對甲酚0.4% ； 步驟三、對步驟二獲得的萬向節星形套工件進行回火處理:將工件加熱至230°C，保溫.3.5小時，然后置于空氣中冷卻至100°C以內。

　　【專利摘要】本發明公開了一種穩定內徑尺寸的星形套淬火回火工藝，包括淬火步驟：將星形套工件加熱至825℃～830℃，保溫0.8小時～1.1小時，然后通過淬火油冷卻至100℃以下，所述淬火油為精制石蠟基潤滑油，且所述淬火油中含有以下質量百分比的添加劑：烷基萘1.5%～1.8%，石油黃酸鹽0.3%～0.6%，二元酸0.3%～0.6%，2,6-二叔丁基對甲酚0.3%～0.6%。本發明可以保證等速萬向節星形套花鍵的尺寸公差穩定，形變量可以達到低于正負1絲；且淬火回火處理后的萬向節星形套工件表面硬度可以達到60？HRC～62？HRC，金相組織符合QC/T？262-1999標準規定的2～4級組織要求。

　　【IPC分類】C22C38/28, C21D1/18, C21D9/40, C22C38/50

　　【公開號】CN105296884

　　【申請號】CN201510774254

　　【發明人】王鍵欽

　　【申請人】蕪湖天金機械有限公司

　　【公開日】2016年2月3日

　　【申請日】2015年11月14日

　　含鈦高鉻耐候鋼及其制備方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明屬于鋼鐵冶煉領域，具體涉及一種含鈦高鉻耐候鋼及其制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002]耐候鋼，又稱耐大氣腐蝕鋼，能夠抵御自然大氣條件下的腐蝕，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼系列，耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優質鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性；耐候性為普碳鋼的2?8倍，涂裝性為普碳鋼的1.5?10倍。同時，它具有耐銹，使構件抗腐蝕延壽、減薄降耗，省工節能等特點。耐候鋼主要用于鐵道、車輛、橋梁、塔架等長期暴露在大氣中使用的鋼結構。用于制造集裝箱、鐵道車輛、石油井架、海港建筑、采油平臺及化工石油設備中含硫化氫腐蝕介質的容器等結構件。

　　[0003]現有技術中耐候鋼大多采用添加鉬、鈮、鈦、鋯和釩等元素，以使其表面上形成保護層，來提高鋼的耐候性能，這些元素大多價格昂貴，制備成本相對較高，另外，稀土元素雖然具有極強的脫氧能力，且可細化晶粒，改變夾雜物的形態，但是其氧化物的熔點較高，比重大，在連鑄時易造成中間包水口堵塞。

　　[0004]申請號為“201210130225.X”，發明名稱為“一種耐候鋼”，公開了一種以下重量百分比的物料構成:錳0.36?0.50% ;鉻0.45?0.60% ;鎳0.11?0.13% ;銅0.25?0.32% ;氮< 0.005% ;磷0.070?0.105% ;余量為鐵和不可避免的雜質的耐候鋼。其中，該專利耐候鋼中鉻含量較低，且磷含量較高，容易導致鋼的脆性，且制備的鋼材不能滿足現有工業對耐候鋼高耐蝕性、強韌性等新要求。

　　[0005]又因耐候鋼的屈服強度與延伸率成反比，即隨著屈服強度的增加，鋼的延伸率降低，如果鋼的延伸率過低，會導致彎折部位出現裂紋，導致鋼材出現“龜裂”現象，所以能制備屈服強度高且延伸率較好的高耐候性鋼是很有必要的。

　　[0006]另外，尚絡耐候鋼絡含量尚，制備的耐候鋼的耐候性能尚，力學性能穩定，但是絡含量高，鋼的淬透性強，乳制時組織控制困難，要得到理想的組織和性能，必須對熱乳工藝進行研究。

　　【發明內容】

　　[0007]為了克服現有技術的不足，本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種既能滿足對鋼材的力學性能要求，又能防止鋼材發生“龜裂”等現象的高耐候性能鋼。

　　[0008]—種含鈦高鉻耐候鋼，由以下重量百分比化學成分組成:C彡0.07 %，Si ^0.50%,Mn^ 1.5%,P^0.02%,S^0.010%,Cu 0.20 ?0.55%，Cr 3.00 ?5.50%，Ni 0.10?0.65%，Ti 0.04?0.10% ,其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0009]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，優選由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01?0.07%, S1.1?0.5%，Μη 0.3?1.5%，Ρ彡0.02%,S ^ 0.010 %, Cu 0.20 ?0.55 %，Cr 3.00 ?5.50 %，Ni 0.10 ?0.65 %，Ti 0.04 ?0.08% ,其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0010]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，優選由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01?0.03%,Si 0.10?0.50%,Μη 0.3?0.5% ,Ρ 0.010?0.020%, S0.005 ?0.010%, Cu 0.40 ?0.55%, Cr 3.70 ?4.50%, Ni 0.22 ?0.50%,Ti 0.04?0.08%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0011]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，更優選由以下重量百分比化學成分組成 C 0.02%, Si 0.10%, Μη 0.31%, Ρ 0.011%, S 0.005%, Cu0.40%, Cr 3.75%, Ni 0.31 %，T1.04%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0012]上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其屈服強度480?530MPa，抗拉強度580?650MPa，延伸率彡30%，-40°C下低溫沖擊功200?280J，相對腐蝕率彡28%。

　　[0013]本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種方法簡單，成本低的高鉻耐候鋼的制備方法。

　　[0014]上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，該制備方法主要包括以下步驟:鋼坯—熱乳一層流冷卻一卷取。

　　[0015]其中，熱乳步驟中精乳的開乳溫度為1000?1100°C，熱乳步驟中終乳溫度為860?900 °C ;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為60?70%，下集管水量比例為70?85% ;卷取步驟中卷取溫度為600?660°C。

　　[0016]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，熱乳步驟中精乳的開乳溫度優選為1053°C，熱乳步驟中終乳溫度優選為882°C;冷卻步驟中層流冷卻上集管冷卻速率優選為65%，下集管冷卻速率優選為80% ;卷曲步驟中卷取溫度優選為635°C。

　　[0017]本發明含鈦耐候鋼的制備方法及其制備的含鈦高鉻耐候鋼，具有生產成本低，工藝簡單，廣品合格率尚，耐候鋼綜合性能優異等特點，不僅能滿足現有工業對耐候鋼的尚耐候性要求，還能滿足鋼材穩定的力學性能要求，尤其是具有優越的低溫抗沖擊性能和良好的延展性。

　　【具體實施方式】

　　[0018]—種含鈦高鉻耐候鋼，由以下重量百分比化學成分組成:C彡0.07 %，Si ^0.50%,Mn^ 1.5%,P^0.02%,S^0.010%,Cu 0.20 ?0.55%，Cr 3.00 ?5.50%，Ni 0.10?0.65%，Ti 0.04?0.10% ,其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0019]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，優選由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01?0.07%, S1.1?0.5%，Μη 0.3?1.5%，Ρ彡0.02%,S ^ 0.010 %, Cu 0.20 ?0.55 %，Cr 3.00 ?5.50 %，Ni 0.10 ?0.65 %，Ti 0.04 ?0.08%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0020]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，優選由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01?0.03%,Si 0.10?0.50%,Μη 0.3?0.5% ,Ρ 0.010?0.020%, S 0.005 ?0.010%，Cu 0.40 ?0.55%，Cr 3.70 ?4.50%，Ni 0.22 ?0.50%，Ti 0.04?0.08%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0021]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，更優選由以下重量百分比化學成分組成 c 0.02%, Si 0.10%, Μη 0.31%, Ρ 0.011%, S 0.005%, Cu0.40%, Cr 3.75%, Ni 0.31 %，T1.04%，其余為Fe及不可避免的雜質。

　　[0022]上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其屈服強度480?530MPa，抗拉強度580?650MPa，延伸率彡30%，-40°C下低溫沖擊功200?280J，相對腐蝕率彡28%。

　　[0023]上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，該制備方法主要包括以下步驟:鋼坯—熱乳一層流冷卻一卷取。

　　[0024]其中，熱乳步驟中精乳的開乳溫度為1000

　　?1100°C，熱乳步驟中終乳溫度為860?900 °C ;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為60?70%，下集管水量比例為70?85% ;卷取步驟中卷取溫度為600?660°C。

　　[0025]其中，精乳開乳溫度為1000?1100°C，如果開乳溫度太低，乳制節奏太慢，生產效率低；如果精乳開乳溫度太高，乳制過程冷卻速度太快，組織不均勻，導致成品綜合性能差。

　　[0026]另外，如果熱乳步驟中終乳溫度太低，在鐵素體乳制過程中，產品綜合性能差；如果熱乳步驟中終乳溫度太高，冷卻速度太快，組織不均勻，且得不到理想組織。

　　[0027]再者，冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為60?70%，下集管水量比例為70?85%，如果集管水量比例太低，不能滿足卷取溫度要求，且不能得到需要的適量的馬氏體組織；如果集管水量比例太高，易產生貝氏體組織，低溫沖擊性能差，且鋼板表面與心部組織不均勻。

　　[0028]最后，卷取步驟中的溫度選擇為600?660°C，如果溫度太低，延伸率較低；如果溫度太高，成品晶粒粗大，強度低，低溫沖擊性能差。

　　[0029]進一步的，作為更優選的技術方案，上述所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，熱乳步驟中精乳的開乳溫度優選為1053°C，熱乳步驟中終乳溫度優選為882°C;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例優選為65%，下集管水量比例優選為80% ;卷曲步驟中卷取溫度優選為635°C。

　　[0030]下面結合實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。

　　[0031]實施例1

　　[0032]鋼坯的化學成分重量百分比為:C:0.02%, S1:0.10%,Μη:0.31%,Ρ:0.011%, S:0.005%, Cr:3.75%, N1:0.31%, Cu:0.40%, T1:0.04%，其余為 Fe 及不可避免的雜質。

　　[0033]熱乳步驟中精乳開乳溫度為1053°C，熱乳步驟中終乳溫度為882°C ;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為65%，下集管水量比例為80% ;卷曲步驟中卷取溫度優選為635 Γ ο

　　[0034]本方法生產的高鉻耐候鋼力學性能Rel:485MPa，Rm:589MPa，A%:34% ;低溫沖擊性能(-40。。):223J，耐候性能(相對腐蝕率):28%o

　　[0035]實施例2

　　[0036]鋼坯的化學成分重量百分比為:C:0.01%, Si:0.30%,Μη:0.40%,Ρ:0.015%, S:0.008%, Cr:4.01%, N1:0.37%, Cu:0.49%, T1:0.06%，其余為 Fe 及不可避免的雜質。

　　[0037]熱乳步驟中精乳開乳溫度為1005°C，熱乳步驟中終乳溫度為862°C;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為60%，下集管水量比例為70% ;卷取步驟中的溫度為600 °C。

　　[0038]本方法生產的高鉻耐候鋼力學性能Rel:510MPa, Rm:640MPa, A%:32.5% ;低溫沖擊性能(_40°C ):275J，耐候性能(相對腐蝕率):25%。

　　[0039]實施例3

　　[0040]鋼坯的化學成分重量百分比為:C:0.03%, Si:0.49%,Μη:0.48%,Ρ:0.019%, S:0.009%, Cr:4.46%, N1:0.48%, Cu:0.53%, T1:0.08%，其余為 Fe 及不可避免的雜質。

　　[0041]熱乳步驟中精乳開乳溫度為1095°C，熱乳步驟中終乳溫度為897°C;冷卻步驟中層流冷卻上集管水量比例為70%，下集管水量比例為85% ;卷取步驟中的溫度為655 °C。

　　[0042]本方法生產的高鉻耐候鋼力學性能Rel:525MPa，Rm:650MPa，A%:30% ;低溫沖擊性能(-40。。):247J，耐候性能(相對腐蝕率):22%o

　　【主權項】

　　1.一種含鈦高鉻耐候鋼，其特征在于:由以下重量百分比化學成分組成:c < 0.07%,Si ^0.50%,Μη ^ 1.5%,P ^0.02%, S ^0.010%,Cu 0.20 ?0.55%，Cr 3.00 ?5.50%，Ni 0.10?0.65%，Ti 0.04?0.10% ,其余為Fe及不可避免的雜質。2.根據權利要求1所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其特征在于:由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01 ?0.07%,Si0.1 ?0.5%,Μη 0.3 ?1.5%,Ρ 彡 0.02%, S ^ 0.010%,Cu0.20 ?0.55%，Cr 3.00 ?5.50%，Ni 0.10 ?0.65%，Ti 0.04 ?0.08%,其余為 Fe 及不可避免的雜質。3.根據權利要求2所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其特征在于:由以下重量百分比化學成分組成:C 0.01 ?0.03%，Si 0.10 ?0.50%，Μη 0.3?0.5%，Ρ 0.010 ?0.020%，S0.005 ?0.010%, Cu 0.40 ?0.55%, Cr 3.70 ?4.50%, Ni 0.22 ?0.50%, Ti 0.04 ?0.08%,其余為Fe及不可避免的雜質。4.根據權利要求3所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其特征在于:由以下重量百分比化學成分組成:C 0.02%, Si 0.10%, Μη 0.31%, Ρ 0.011%, S 0.005%, Cu 0.40%, Cr 3.75%,Ni 0.31%, Ti 0.04%，其余為Fe及不可避免的雜質。5.根據權利要求1?4任一項所述一種含鈦高鉻耐候鋼，其特征在于:高鉻耐候鋼的屈服強度480?530MPa，抗拉強度580?650MPa，延伸率彡30%,_40°C下低溫沖擊功200?280J，相對腐蝕率< 28%。6.權利要求1?5任一項所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，該方法主要包括以下步驟:鋼坯一熱乳一層流冷卻一卷取，其特征在于:熱乳步驟中精乳的開乳溫度為1000?1100°C，熱乳步驟中終乳溫度為860?900°C;層流冷卻上集管水量比例為60?70%，下集管水量比例為70?85% ;卷取溫度為600?660 °C。7.根據權利要求6所述一種含鈦高鉻耐候鋼的制備方法，其特征在于:熱乳步驟中精乳的開乳溫度為1053°C，熱乳步驟中終乳溫度為882°C ;層流冷卻上集管水量比例為65%，下集管水量比例為80% ;卷取溫度為635°C。

　　【專利摘要】本發明屬于鋼鐵冶煉領域，具體涉及一種含鈦高鉻耐候鋼及其軋制方法。本發明一種含鈦高鉻耐候鋼，由以下重量百分比化學成分組成：C≤0.07％，Si≤0.50％，Mn≤1.5％，P≤0.02％，S≤0.010％，Cu？0.20～0.55％，Cr？3.00～5.50％，Ni？0.10～0.65％，Ti？0.04～0.10％,其余為Fe及不可避免的雜質。本發明耐候鋼及其制備方法，具有生產成本低，工藝簡單，產品合格率高，耐候鋼綜合性能優異等特點，不僅能滿足現有工業對耐候鋼的高耐候性要求，還能滿足鋼材穩定的力學性能要求，尤其是具有優越的低溫抗沖擊性能和良好的延展性。

　　【IPC分類】C22C38/50, C21D8/02

　　【公開號】CN105296885

　　【申請號】CN201510801812

　　【發明人】李正榮, 汪創偉, 周偉, 龔慧, 王羿, 李衛平, 王登剛

　　【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司

　　【公開日】2016年2月3日

　　【申請日】2015年11月19日