专利名称：一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢的制作方法
技术领域：
本发明涉及合金钢，特别是一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢。
背景技术：
合金钢是工业生产中常用的材料，特别是随着工业化的发展，各种特殊用途的钢更是越来越多，而随着工业的可持续发展，对钢的要求必需满足以下几点1.进一步高强度化，确保其安全性；2.进一步长寿命化；3.开发新的制造技术(低成本、省资源、省能源工艺)；4.减少环境负担(废物再利用，减少(X)2气体排放量等)。为了达到上述要求，本领域技术人员不断的在进行科学研究的试验，并创新性的研制出了许多新钢种，其中弹簧钢授权专利最多，如专利申请号为98113532. 3的轿车悬架螺旋簧用材料、专利申请号为94191328. 7高强度、高韧性弹簧钢及其生产工艺；而应用面更广的合金结构钢授权专利相对很少。但在使用中，发现现有的钢材仍存在有强度、塑性、 韧性、淬透性达不到要求，性价比差，成本高以及应用面窄的问题。因此，研制出一种强度、 塑性、韧性、淬透性、性价比更好，使用面广的钢，是业内所关心的。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，可有效解决强度、塑性、韧性、淬透性达不到要求，性价比差，成本高以及应用面窄的问题。本发明解决的技术方案是，该钢是由以下重量百分比计的组份制成碳 (C)0.38-0. 42 %,硅(Si)O. 38-1. 35 %,猛(Mn)O. 81-1. 55 %,钒(V)O. 09-0. 12 %,磷 (P)彡 0.020 %，硫(S)彡 0.012%，硼(B)O. 0008-0. 0025 %，氧(0)彡 15PPM，余量为铁饰)。本发明易生产，按组份要求采用常规的方法，如真空精炼方法，即将按组份要求配制的炉料在通用炼钢用的电炉中进行冶炼，之后在炉外钢包中加热、抽真空、吹氩及喂丝工艺条件下进行精炼，使之精炼后的材料成份符合要求，本发明钢的强度、塑性、韧性好，对 φ9mm油淬火-回火钢丝，抗拉强度σ b = 1900 2090MPa，对应断面收缩率ψ = 44 30%。对特钢企业常规直径试样，抗拉强度Ob= 1870 2120MPa，屈服强度σ α2 = 1725 1980MPa，断后伸长率δ 5 = 10 12%，断面收缩率Ψ = 42 ，冲击吸收功 (室温)AKU2 = 56 66J。本钢淬透尺寸大扁钢厚度是55mm，圆钢直径是Φ 75mm。对Φ 50 Φ75πιπι圆钢，采用加热880°C，以水为主的冷却剂冷却淬火+320°C回火可得到，抗拉强度Rm= 1775 1565MPa，规定非比例延伸强度Ι ρα2 = 1565 1320MPa，断后伸长率A = 7 8 %，断面收缩率Z = 23 23. 5 %，冲击吸收功(室温)Aku2 = 27 31J。本钢用途广对本钢采用880°C淬火，彡200 320°C回火，可得到很高的抗拉强度、屈服强度 (或规定非比例延伸强度)，可制做各种高性能弹簧；如采用880°C淬火，> 320 700°C回火，可得到更多组力学性能，因而可用于制造轴件(曲轴、传动轴、齿轮轴)、杆件(连杆、钢拉杆、钢锚杆)、齿轮件、高强度螺栓等产品。本钢性价比好与力学性能要求相同的钢相比，由于该钢仅含少量贵重合金元素钒，可用它替代含贵重合金元素镍、钼、钒、铌、铬的钢。是钢生产中的一大创新。
具体实施例方式本发明在具体实施中，可由以下实施例给出。实施例1由以下重量百分比计的组份组成碳0. 38 %，硅0. 38 %，锰0. 81 %，钒0. 09%，磷 0. 020%，硫 0. 012%, | 0. 0008%，氧 15PPM，余量为铁。实施例2还可由以下重量百分比计的组份组成碳0. 42 %，硅1. 35 %，锰1. 55 %，钒 0. 12%，磷 0. 019%，硫 0. 01%, | 0. 0025%，氧 14PPM，余量为铁。实施例3也可由以下重量百分比计的组份组成碳0.4%，硅1%，锰1. 1%，钒0. 1%，磷 0. 018%，硫 0. 01%, | 0. 0015%，氧 13PPM，余量为铁。实施例4也可由以下重量百分比计的组份组成碳0.39%，硅0.8%，锰1.2%，钒0. 11%， 磷 0. 017%，硫< 0. 011%, | 0. 0020%，氧 14. 5PPM，余量为铁。本发明钢除优化现有钢(如申请号为98113532. 3的钢)的组分外，重大的改变是将Si，Mn 一部分组分含量大大降低，这样可以保证钢制产品在同等强度下获得更高塑性、 韧性、抗延迟断裂性和焊接工艺性。对很多产品来说，并不需要原发明钢那样高的强度，而需要在合适强度下有更高的塑性、韧性、抗延迟断裂性和焊接工艺性。Si、Mn含量降低有利实现上述要求。将组分P含量降低到020%水平，更能满足特级优质钢的需要。氧它是反映钢纯净度的主要组分，国内外钢的发展都追求有更低的氧
含量。虽然十几年生产中仅出现一次下述实例中钢的含氧
量为17PPM，仍有好的力学性能，但钢含
量多，产生有害的非金属夹杂物多，降低钢制产品的疲劳寿命，故本发明钢采用
彡15PPM的要求。本发明的钢采用现有炼钢常用的生产方法即可制得，因此，本发明非常容易生产， 其产品经试验，完全达到了强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好，用途广的要求，有关试验及应用资料如下1.本发明钢的强度、塑性、韧性好1. 1特钢企业测试的试样数据(组分为重量百分比)举例
1.1.1 C 0. 42, Si 0. 90，Mn 1. 20，P 0.021，S 0. 006, V 0. 10，B 0.0017，
12. IPPM
权利要求
1.一种强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，由以下重量百分比计的组份组成碳 0. 38-0. 42%，硅 0. 38-1. 35%，猛 0. 81-1. 55%，钒 0. 09-0. 12%，磷 (0. 020%，硫< 0. 012%, | 0. 0008-0. 0025%，氧;^ 15PPM，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，所述的该钢强度、塑性、韧性好，是对Φ9πιπι油淬火-回火钢丝，抗拉强度Ob= 1900 2090MPa，对应断面收缩率Ψ = 44 30 %，对特钢企业常规直径试样，抗拉强度Gb = 1870 2120MPa，屈服强度σ Q 2 = 1725 1980MPa，断后伸长率δ 5 = 10 12 %，断面收缩率Ψ = 42 54%，冲击吸收功室温Aku2 = 56 66J。
3.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，所述的该钢淬透性好，扁钢厚度是阳讓，圆钢直径是Φ75mm。对Φ 50 Φ75πιπι圆钢，采用加热880°C，以水为主的冷却剂冷却淬火+320°C回火可得到，抗拉强度Rm= 1775 1565MPa，规定非比例延伸强度Rpa2 = 1565 1320MPa，断后伸长率A = 7 8%，断面收缩率Z = 23 23. 5%，冲击吸收功室温Aku2 = 27 31J。
4.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，所述的该钢的性价比好，与力学性能要求相同的钢相比，由于该钢仅含少量贵重合金元素钒，能替代含贵重合金元素镍、钼、钒、铌、铬的钢。
5.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，所述的该钢用途广，采用880°C淬火，^ 200 320°C回火，得到很高的抗拉强度、屈服强度或规定非比例延伸强度，可制做高性能弹簧；采用880°C淬火，> 320 700°C回火后的钢，能用于制造轴件、杆件、齿轮件或高强度螺栓。
6.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，由以下所述重量百分比计的组份组成碳0. 38 %，硅0. 38 %，锰0. 81 %，钒0. 09 %，磷 0. 020%，硫 0. 012%, | 0. 0008%，氧 15PPM，余量为铁。
7.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，由以下所述重量百分比计的组份组成碳0. 42%，硅1.35%，锰1.55%，钒0. 12%，磷 0. 019%，硫 0. 01%, | 0. 0025%，氧 14PPM，余量为铁。
8.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，由以下所述重量百分比计的组份组成碳0.4%，硅1%，锰1. 1%，钒0. 1%，磷 0. 018%，硫 0. 01%, | 0. 0015%，氧 13PPM，余量为铁。
9.根据权利要求1所述的强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，其特征在于，由以下所述重量百分比计的组份组成碳0. 39 %，硅0.8%，锰12%，钒0. 11%，磷 0. 017%，硫< 0. 011%, | 0. 0020%，氧 14. 5PPM，余量为铁。
全文摘要
本发明涉及强度、塑性、韧性、淬透性、性价比好、用途广的钢，可有效解决强度、塑性、韧性、淬透性达不到要求，性价比差，成本高以及应用面窄的问题，其解决的技术方案是，该钢是由以下重量百分比计的组份制成碳0.38-0.42％，硅0.38-1.35％，锰0.81-1.55％，钒0.09-0.12％，磷≤0.020％，硫≤0.012％，硼0.0008-0.0025％，氧≤15PPM，余量为铁，本发明易生产，强度、塑性、韧性好，淬透尺寸大，用途广，既可作弹簧钢使用制作高性能各类弹簧产品，又可作合金结构钢使用作更广泛的高性能轴件、齿轮件、杆件、高强度螺栓等产品，本钢性价比好，与力学性能要求相同的钢相比，由于该钢仅含少量贵重合金元素钒，可用它替代含贵重合金元素镍、钼、钒、铌、铬的钢，是钢生产中的一大创新。
文档编号C22C38/12GK102251172SQ20111019031
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者韩建中 申请人:韩建中