一种高氮珠光体钢的制作方法
【专利摘要】一种高氮珠光体钢，属于金属材料【技术领域】。其成分范围，按照重量百分比计为：C：0.60?0.80%，Si:0.3?0.8%，Mn:0.80?1.40%，P^O.045%,S^O.035%,120ppm彡N彡300ppm,可根据钢材综合性能要求，适当加入Nb、V、Cr、Ni、Cu等合金化元素，其余为Fe和杂质元素。优点在于：免除了炼钢过程中脱氮采取的各项技术措施，利用廉价的氮强化钢中珠光体，提高钢材抗拉强度，工艺简单，成本低。
【专利说明】一种局氮珠光体钢
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料【技术领域】，特别适用于全珠光体钢。
【背景技术】
[0002] 通常，氮被视为钢中的一种有害元素。钢中游离氮对钢材的时效性能有不利影响。 然而，在炼钢的各个环节，如铁水、废钢、电弧加热、出钢过程中吸氮，都会造成钢中氮含量 增加。为了降低钢中氮含量往往需要采取很多措施，以转炉钢为例，使用高纯氧气、提高供 养强度、减小炉口直径、减少使用氮含量高的废钢等方法降低氮含量。
[0003] 随着高氮不锈钢的成功应用，氮作为合金元素的作用，越来越受到重视。研究表 明，氮作为钢中的间隙原子，与碳相比，氮是一种更有效的固溶强化元素，与其他合金元素 协同作用，能改善钢的多种性能。例如细化晶粒，增加钢材强度，改善基体表面性能和提高 耐蚀性能。
[0004] 氮的强化作用已经在不锈钢、高速工具钢、模具钢中广泛应用。然而国内外关于高 氮在结构钢中的研究较少，有关高氮结构钢的专利处于空白。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是给出一种高氮珠光体钢的成分范围，采用高氮设计的珠光体钢的 性能高于常规珠光体钢。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0007] 对于全珠光体钢，本发明的成分范围，按照重量百分比计为：C :0.60?0.80%， Si :0· 3 ?0· 8%，Mn :0· 80 ?1. 40%，P 彡 0· 045%，S 彡 0· 035%，120ppm 彡 N 彡 300ppm， 可根据钢材综合性能要求，适当加入Nb、V、Cr、Ni、Cu等合金化元素，合金化元素总量不超 过2. 0%，其余为Fe和杂质元素。
[0008] 本发明的优点在于：采用本成分范围的高氮全珠光体钢，免除了炼钢过程中脱氮 采取的各项技术措施，降低成本，钢的强度提高，强屈比提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为全珠光体钢的组织特征照片。 具体实施例
[0010] 实施例1
[0011] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0· 75, Si :0· 65, Mn :0· 89, P彡0· 035， S < 0· 035, V :0· 056, N :160ppm，其他为 Fe。
[0012] 实施例2
[0013] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0· 65，Si:0. 8，Mn:l. 10，Cu :0· 3，Nb :0· 03，Cr : 0· 25, N :180ppm，其他为 Fe。
[0014] 实施例3
[0015] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0· 70, Si :0· 35, Mn :1. 40, Nb :0· 036, V : 0· 062, Cr :0· 55, Cu :0· 30, Ni :0· 30, N :300ppm，其他为 Fe。
[0016] 实施例4
[0017] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0· 60, Si :0· 65, Mn :1· 25, Cu :0· 45, Cr :0· 60， V :0· 044, N :120ppm，其他为 Fe。
[0018] 实施例5
[0019] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0. 72, Si :0. 45, Mn :1. 32, P彡0. 035， S 彡 0· 035, V :0· 12, N :260ppm，其他为 Fe。
[0020] 实施例6
[0021] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0· 68, Si:0. 8, Μη:1· 15, Nb:0. 02, N :130ppm， 其他为Fe。
[0022] 实施例7
[0023] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0. 71，Si :0. 65, Mn :1. 40, Nb :0. 036, N : 230ppm，其他为 Fe。
[0024] 实施例8
[0025] 化学成分配比，按重量百分比计：C :0. 79, Si :0. 65, Mn :1. 25, Cr :0. 30, V :0. 06， N :190ppm，其他为 Fe。
[0026] 发明钢与对比钢的元素对比如表1所示：
[0027] 表 1
[0028]
【权利要求】
1. 一种高氮珠光体钢，其特征在于钢的成分范围，按照重量百分比计为：C: 0· 60 ?0· 80 %，Si :0· 3 ?0· 8 %，Mn :0· 80 ?1. 40 %，P 彡 0· 045 %，S 彡 0· 035 %， 120ppm < N < 300ppm，根据钢材综合性能要求，加入Nb、V、Cr、Ni、Cu合金化元素，合金元 素总量不超过2. 0%,其余为Fe和杂质元素。
【文档编号】C22C38/12GK104213037SQ201410454305
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月7日 优先权日:2014年9月7日
【发明者】杨忠民, 陈颖, 王慧敏 申请人:钢铁研究总院