一种应用于铰链梁的合金钢材的制作方法

文档序号:12415056阅读:1009来源:国知局

本发明涉及金属材料技术领域,尤其涉及一种应用于铰链梁的合金钢材。



背景技术:

合金钢是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金,依据添加元素不同、加工工艺适当,可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀等特殊性能。

我国是超硬材料生产大国,人造金刚石及立方氮化硼产量目前已稳居世界第一。这些超硬材料的合成,主要使用的设备是国产铰链式六面顶液压机。而六面顶液压机主要抗压部件铰链梁材料选择尤为重要,而铰链梁所用合金钢材料市场上也是多种多样,但是仍有很多问题存在,如抗拉强度、脆性、韧性、成本等不能兼顾,在很多场合不能满足生产要求,还需进一步改进,以提高生产效率、降低成本、提高安全性。为超硬材料合成设备行业发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。



技术实现要素:

本发明针对铰链梁在使用过程中因综合性能达标后,铰链梁仍然会出现缸裂和耳裂等问题,通过特殊手段和微量元素添加,提供一种应用于铰链梁的合金钢材。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:碳0.28%-0.35%;硅0.40%-0.70%;锰0.70%-0.95%;铬0.70%-1.00%;钼0.26%-0.32%;镍0.40%-0.60%;硫≤0.025%;磷≤0.025%;余量为铁和不可避免的杂质。

优选的,所述的应用于铰链梁的合金材料,其含有的化学成分及其质量百分比为:碳0.32%;硅0.55%;锰0.80%;铬0.85%;钼0.29%;镍0.50%;硫≤0.025%;磷≤0.025%;余量为铁和不可避免的杂质。

优选的,该应用于铰链梁的合金钢材的制备方法为:将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理。

本发明加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

本发明铰链梁用合金钢,其机械性能:

抗拉强度(Rm) 580Mpa-600Mpa;

屈服强度(Ral) 400Mpa-420Mpa;

冲击韧性(Aku) ≥22J/cm2。

本发明金相可达到无明显带状特征,提升整体强度,解决第一类回火脆性。

本发明中,锰的含量控制在0.70-0.95%,在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能;钼的含量控制在0.26-0.32%,钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力;碳的含量控制在0.28-0.35%,保证了此合金材料得到较好的强度、硬度和韧性的配合,含碳量过高,材料硬度会提高,但是韧性会下降;镍、铬的含量分别控制在0.40-0.60%和0.70-1.00%,保证了材料有极高的耐腐蚀性;硅明显改善了铸件的铸造性能。

通过调质其机械性能抗拉强度(Rm)≥700Mpa;屈服强度(Ral) ≥550Mpa;冲击韧性(Aku) ≥28J/cm2。可以消除第二类回火脆性,提升整体强度。

本发明的技术效果和优点:本发明提供的一种应用于铰链梁的合金钢材,与传统产品相比,本发明通过特殊手段和微量元素添加,通过合理配比,形成的材料具有较好的力学性能。本发明具有强的抗断裂能力和优质的刚性变形模量,有效的解决了断耳和裂梁的问题,延长了梁的使用寿命;本发明具有强的抗断裂能力和优质的刚性变形模量,有效的解决了断耳和裂梁的问题,在无缸铰链梁应用中,可以承压至90Mpa,在国际上处于领先水平。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:碳0.3%;硅0.49%;锰0.75%;铬0.80%;钼0.27%;镍0.45%;硫0.01%;磷0.01%;余量为铁和不可避免的杂质;将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理等;在应用于铰链梁的合金钢材的制备方法中加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

实施例2

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:碳0.31%;硅0.50%;锰0.75%;铬0.82%;钼0.27%;镍0.46%;硫0.003%;磷0.004%;余量为铁和不可避免的杂质;将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理等;在应用于铰链梁的合金钢材的制备方法中加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

实施例3

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:0.32%;硅0.55%;锰0.80%;铬0.85%;钼0.29%;镍0.50%;硫0.004%;磷0.004%;余量为铁和不可避免的杂质;将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理等;在应用于铰链梁的合金钢材的制备方法中加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

实施例4

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:0.33%;硅0.65%;锰0.88%;铬0.90%;钼0.30%;镍0.59%;硫0.009%;磷0.006%;将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理等;在应用于铰链梁的合金钢材的制备方法中加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

实施例5

一种应用于铰链梁的合金钢材,该应用于铰链梁的合金钢材含有的化学成分及其质量百分比为:0.35%;硅0.70%;锰0.95%;铬1.00%;钼0.32%;镍0.65%;硫0.005%;磷0.005%;余量为铁和不可避免的杂质;将废铁投入炉中融化作为铁基质来源,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂精炼、浇注、铸后热处理等;在应用于铰链梁的合金钢材的制备方法中加入Al-Ti-B晶粒细化剂进行处理,提高钢水质量。

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