专利名称：：高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法，属非调质低合金钢制造工艺
技术领域：
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背景技术：
：近年来随着汽车行业的迅猛发展，其市场竞争的日趋激烈，对汽车结构零件的要求也越来越高，而传统的调质态结构件材料具有工艺复杂、能耗高和热处理缺陷等弊端，因此非调质工艺在汽车在结构件生产上的使用变成了提高汽车市场竞争力的一个重要突破口。在此背景之下，高强韧性非调质钢的研究和开发己经越来越受到广泛关注，并且也相继已经取得了一定的成果，像中国公开专利号CN1058997"低碳高强度高韧性非调质钢"中报道了该钢空冷300650。C回火后的屈服强度和抗拉强度己经可以分别达到660810MPa，7001000MPa;而中国专利公开号CN1472358"—种非调质超高碳钢及其生产工艺"中报道了采用喷射成型和等温锻造工艺，钢的屈服强度和抗拉强度分别可以达到850910MPa，11501220MPa，延伸率在9.511%范围之内；另外，中国专利公开号CN1861831"1100MPa级非调质高强度钢及其生产方法"中报道了该钢的强度可以达到和中国专利公开号CN1472358"一种高碳钢及其生产工艺"相当的水平，而延伸率达到了1012%，并且采用了炉外精炼和冷轧的工艺。
发明内容本发明的目的是提供和开发一种非调质钢钢种，并提供一种非调质钢钢棒制品以及其制备方法。所谓非调质钢，它是在锻造或者轧制完成后不需要进行淬火和回火处理的钢，它简化了钢的生产工艺，节省了成本。而所谓调质钢是在锻造或轧制后要进行淬火和回火处理后才能使用的钢。本发明一种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒，其特征在于该钢棒具有以下的化学成分及其重量百分比C0.10.3%，Si0.31.5%，Mn1.52.5%，Cr0.51.5%，Mo0.20.3%，V0.050.15%,Ti0.010.05%,S<0.01%，P《0.015%,N《0.018%，Fe余量。本发明一种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤a.首先按上述非调质钢钢料成分配方称重配料，然后采用传统的熔炼方法，将钢料进行熔炼；b.将所得钢锭或坯料加热至11001300°C，且保温足够长的时间；在1100115(TC时开始锻造或轧制，使其变形比大于3，终锻或终轧温度为800950°C，锻轧成一定直径大小的钢棒；c.将上述钢棒进行常规空冷，冷却至室温后，再进行20(TC温度下2小时的低温回火；最终即得到高强韧性非调质钢钢棒。本发明方法制得的非调质钢钢棒的用途是最适用于制造汽车轴零件、注塑机连杆等部件。本发明的特点和优点如下所述(1)本发明的非调质钢的化学成分及配方方面，在利用锰、铬等合金化元素的基础上，降低钢的碳含量，加入少量的钼，添加微合金化元素，不需要加入价格昂贵的镍和成分难以控制的硼。(2)在锻造或者轧制后可以在很宽的冷却过速度区域内仍然可以得到良好的强韧性，不需要特殊的精炼和控轧控冷艺。(3)在最后阶段采用20(TC温度下2小时的低温回火，可使其力学性能得到进一步提高。具体实施例方式现将本发明的具体实施例叙述于后。实施例1本实用例中非调质钢的化学成分及其重量百分比如下C0.14%，Si0.818%,Mn2.08%,Cr1.109%，V0.123%,Ti0.036%，Mo0.29%，S<0.05%，P0.0111%，Fe余量。非调质钢钢棒的制备方法，其过程和步骤如下(1)首先按上述非调质钢钢料成分配方称重配料，然后采用传统的熔炼方法，将钢料进行熔炼；(2)将所得的坯料加热到120(TC，保温3小时后，在1150。C开始轧制，其变形比为33.5，终轧温度为90(TC，分别轧造成4)80mm和4)600隨两种尺寸的钢棒，并进行常规空冷；(3)冷却到室温后，再进行20(TC温度下2小时的低温回火；最终即得到高强韧性非调质钢钢棒。此钢棒试样编号为钢号1号。实施例2本实用例中非调质钢的化学成分及其重量百分比如下C0.189%,Si0.56%，Mn2.12%,Cr1.075%，V0.149%,Ti0.04%，Mo0.29%，S<0.0024%,P0.0083%，Fe余量。非调质钢钢棒的制备方法，其过程和步骤如下-(1)首先按上述非调质钢钢料成分配方称重配料，然后采用传统的熔炼方法，将钢料进行熔炼；(2)将所得的坯料加热到120(TC，保温3小时后，在115(TC开始轧制，其变形比为33.5，终轧温度为900'C，分别轧造成4)80mm和cJ)600mm两种尺寸的钢棒，并进行常规空冷；(3)冷却到室温后，再进行20CTC温度下2小时的低温回火；最终即得到高强韧性非调质钢钢棒。此钢棒试样编号为钢号2号。试样在空冷态和回火态的力学性能测试将实施例试样钢号1和钢号2的4)80mm和4>600ram的钢棒分别在空冷态和回火态作力学性能测试，其测试结果见下表l。表l试验钢棒的力学性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1可以看出，本发明cjj80mm钢在不需要回火的情况下，^可以达到82J/cm2，RP。.2可以达到813MPa，Rm可以达到1243MPa，Ae可以达到48.6%，Z可以达到15%，而200°CX2小时低温回火以后，各项指标均有一定提高。从空冷态的4)80mm棒料和小600mm棒料力学性能对比可以看出，塑性指标相差一个百分点左右，而强度指标相差50MPa以内，韧性指标相差18J/ci^以内；从整体来看，4>600咖棒料心部韧性略高干680mm棒料，心部强度略低干4)800棒料。上表中，各符号的意义如下-ak冲击韧性Rp。.2屈服强度Rm抗拉强度Ae断面收縮率Z延伸率空冷未回火时4)600mm钢棒截面硬度(HRC)如下表2所示表2空冷未回火d)600mm钢棒截面硬度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2可以看出，空冷4)600mm的边缘硬度和心部硬度的差距在2HRC以内，说明本发明达到*600mm时仍然具有良好的硬度均匀性。权利要求1.一种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒，其特征在于该钢棒具有以下的化学成分及其重量百分比C0.1～0.3％，Si0.3～1.5％，Mn1.5～2.5％，Cr0.5～1.5％，Mo0.2～0.3％，V0.05～0.15％，Ti0.01～0.05％，S＜0.01％，P≤0.015％，N≤0.018％，Fe余量。2.—种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤a.首先按上述非调质钢钢料成分配方称重配料，然后采用传统的熔炼方法，将钢料进行熔炼；b.将所得钢锭或坯料加热至U00130(TC，且保温足够长的时间；在11001150'C时开始锻造或轧制，使其变形比大于3，终锻或终轧温度为80095(TC，锻轧成一定直径大小的钢棒；c.将上述钢棒进行常规空冷，冷却至室温后，再进行20(TC温度下2小时的低温回火；最终即得到高强韧性非调质钢钢棒。3.—种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒的用途，该钢棒适用于制造汽车轴零件、注塑机连杆的部件。全文摘要本发明涉及一种新型高强韧性大截面非调质钢钢棒及其制备方法，属非调质低合金钢制造工艺
技术领域：
。本发明非调质低合金钢的化学组成及其重量百分比为C0.1～0.3％，Si0.3～1.5％，Mn1.5～2.5％，Cr0.5～1.5％，Mo0.2～0.3％，V0.05～0.15％，Ti0.01～0.05％，S＜0.01％，P≤0.015％，N≤0.018％，Fe余量。其制备方法是按上述配方称量配料后，采用传统的熔炼方法，将钢料进行熔炼，将所得钢锭或坯料加热至1100～1300℃，且保温足够长的时间，在1100～1150℃时开始锻造或轧制，使其变形比大于3，终锻或终轧温度为800～950℃，锻轧成一定直径大小的钢棒；将钢棒进行常规空冷至室温后，再进行200℃下2小时的低温回火，最终即得高强韧性钢棒。文档编号C22C33/04GK101302601SQ20081004002公开日2008年11月12日申请日期2008年7月1日优先权日2008年7月1日发明者吴晓春,彭金明,汪宏斌,毅罗申请人:上海大学