专利名称：高强高韧性贝氏体钢的制作方法
技术领域：
本发明专利为低合金高强高韧钢是属于冶金领域。
目前已公开的中国CN85100080号“低碳空冷粒状贝氏体钢”发明专利，其主要合金元素是Mn、B，其化学成分为“C、Si、Mn、B”或“C、Si、Mn、V”，经锻、轧热加工空冷后可直接应用或回火及使用，不需调质处理，但它的不足之处是塑性，韧性偏低，且冶炼困难，在应用上受到限制。
近年来国内外发表了利用Ti、V、Nb、稀土元素等作添加元素通过控制轧制工艺而得到复合组织型钢种，但它们的不足之处是制造工艺复杂，需要大量设备投资，钢的生产成本提高。
本发明的目的是避免上述现有技术中的不足之处而研制一种高强高韧的以Si、Mn作为主加元素而添加少量Mo的低碳贝氏体钢。
随着对贝氏体研究工作的深入，发现Si元素对贝氏体形态和性能有重大影响，含Si的合金结构钢经适当的等温处理或经一定冷速的连续冷却，可形成一种特殊贝氏体，这种贝氏体的铁素体板条间或板条内不析出碳化物，而是存在稳定的残余奥氏体膜(称之为准贝氏体)或是沿板条方向排列的(M-A)岛的组织(称之为粒状贝氏体)以及这种组织的复合，上述组织均具有良好的强韧性配合，为了有利于上述组织的形成，应尽量降低钢中的含碳量，为了弥补碳量降低而引起强度的下降，应加入较高量的Mn，为了获得尽可能大的贝氏体淬透性而不出现铁素体，加入少量的Mo也是必要的。
上述以Si、Mn、Mo合金化的低碳贝氏体钢，在1050℃～930℃锻、轧热加工后于空气中连续冷却。再经300℃低温回火，不仅制造工艺简单、节约能源、经济效益高，而且可获得高强度高韧性的良好配合，其性能可达到或优于淬火高温回火的调质钢。
本发明钢种的成分范围为C0.09～0.15%Si1.0～2.0%Mn2.8～3.2%Mo0.2～0.3%其余为Fe。(重量%)本发明钢种可在电弧炉中按常规工艺冶炼、锻、轧热加工工艺，见实施例本发明钢种的实施例如下表
机械性能
本发明钢种已用于生产石油钻挺(φ200×9000mm)，其性能可可达到σb≥110kg/mm2σ0.2≥85kg/mm2δ5≥13% ψ≥50%aKU≥10kg/cm2aKV≥7kg/cm2本发明相比现有技术具有如下优点1.具有高强度、高韧性的低碳贝氏体钢。
2.可制作大截面零件的理想钢种。
3.简化工艺、节省大量设备投入，具有明显的经济效益。
权利要求
1.一种高强高韧性Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢，其特征是采用Si和Mn作为主要合金元素。
2.按权项1所指的高强高韧的Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢，其特征的成分是C 0.09～0.15% Si 1.0～2.0%Mn 2.8～3.2% Mo 0.2～0.3%其余为Fe(重量%)
3.按权项1.2所指的高强高韧的Si-Mn-Mo系低碳贝氏体钢，其特征的工艺是1050℃～930℃锻造或轧制，在空气中冷却，再经300℃低温回火。
全文摘要
本发明所述的高强高韧性贝氏体钢所含的化学成分为(重量％)0.09～0.15％C，1.0～2.0％Si，2.8～3.2％Mn，0.2～0.3％Mo，其余为Fe。该钢种机械性能高强度韧兼优，不需大量设备投入，工艺简单、节省能源、经锻、轧热加工及空冷并300℃回火，即可使用，不需调制处理。本发明是制作大截面零件的理想钢种，如石油钻挺(φ200×9000mm)等。
文档编号C22C38/22GK1036231SQ8910034
公开日1989年10月11日 申请日期1989年1月18日 优先权日1989年1月18日
发明者周鹿宾, 康沫狂, 王瑞清, 雷经义, 周贤良, 张明星 申请人:西北工业大学, 中原特殊钢厂