一種高硬度合金鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高硬度合金鋼，該合金鋼的重量百分比是，0.45-0.52％的碳，0.24-0.25％的硅，0.3-0.35％的錳，0.3-0.5％的鉻，0.6-1.0％的鎳，0.01-0.03％的鉬，0.04-0.06％的鈷，0.001-0.003％的碲，0.001-0.003％的氮，0.001-0.003％的釹，0.003-0.005％的鋯，0.03-0.08％的釩，0.2-0.6％的鎢，0.0001-0.0005％的鈦，0.003-0.005％的硼余量為鐵。通過正火過程獲取大量的珠光基體，并通過選擇鹽浴等溫淬火，使合金鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變成下貝氏體組織，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐熱性能均得到很大的提高。
【專利說明】一種高硬度合金鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料，尤其是涉及一種高硬度合金鋼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動機配套部件，不僅在結(jié)構(gòu)強度與功能上有較高的要求，同時在機械加工上同樣重要，這樣的要求不僅是滿足汽車使用上的基本條件，同時也是安全可靠延長使用壽命的保障。
[0003]尋找到一種提高硬度和耐磨性能，同時零件表面耐熱性能高的中低含量的合金鋼就顯的非常重要。發(fā)明人依靠在本領(lǐng)域的多年實踐和理論經(jīng)驗，提出一種全新的合金鋼配方，該配方能很好的解決了現(xiàn)有生產(chǎn)汽車配件鋼材的缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服現(xiàn)有生產(chǎn)汽車部件鋼材中硬度、耐磨性能及表面耐熱性能不足的合金鋼。
[0005]本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種高硬度合金鋼，按重量百分比由以下組成，0.45-0.52%的碳，0.24-0.25%的硅，0.3-0.35% 的錳，0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0% 的鎳，0.01-0.03% 的鑰，0.04-0.06 % 的鈷，0.001-0.003% 的碲，0.001-0.003% 的氮，0.001-0.003% 的釹，0.003-0.005% 的鋯，0.03-0.08% 的釩，0.2-0.6% 的鎢，0.0001-0.0005% 的鈦，0.003-0.005% 的硼余量為鐵。
[0007]—種高硬度合金鋼制備方法，包括以下步驟:
[0008]I)配料；
[0009]2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼；在澆鑄前，對鋼液進行恒溫孕育30-60分鐘，然后以至少30°C /分鐘降溫200-300°C，然后再升溫至孕育溫度，并恒溫30-60分鐘，進行燒鑄；
[0010]3)將合金鋼進行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±20°C鹽浴等溫淬火處理至500-550°C，淬火速度保持在20_25°C每秒鐘；第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-80°C，淬火速度保持在25-30°C每秒，淬火溫度到130-150°C ;然后回火處理，回火溫度為180-220°C并保溫2小時，然后自然冷卻。
[0011]所述配料為，按照重量百分比為0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 %的硅，0.3-0.35% 的錳，0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.01-0.03% 的鑰，0.04-0.06% 的鈷，0.001-0.003 % 的碲，0.001-0.003 % 的氮，0.001-0.003 % 的釹，0.003-0.005 % 的鋯，0.03-0.08% 的釩，0.2-0.6% 的鎢，0.0001-0.0005% 的鈦，0.003-0.005% 的硼余量為鐵。
[0012]上述合金鋼制備方法，其中合金鋼通過正火和等溫淬火處理，。這樣一方面獲得較高的珠光體基體，細化組織，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通過長期保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的等溫淬火，使合金實現(xiàn)奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明通過在澆鑄前的孕育過程，以及降溫過程，能夠抑制合金中某些元素的晶粒生長速度，使得合金中組織的排列均勻。
[0015]通過正火過程獲取大量的珠光基體，并通過選擇230±20°C的鹽浴等溫淬火，使合金鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變成下貝氏體組織，使得合金硬度、耐磨性能及表面耐熱性能均得到很大的提聞。
【具體實施方式】
[0016]以下通過具體實施例來解釋本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的具體實施例僅能用來解釋本發(fā)明而不能用來解釋為對本發(fā)明的限制。
[0017]一種高硬度合金鋼，按重量百分比由以下組成，0.45-0.52%的碳，0.24-0.25%的硅，0.3-0.35% 的錳，0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.01-0.03% 的鑰，0.04-0.06 % 的鈷，0.001-0.003% 的碲，0.001-0.003% 的氮，0.001-0.003% 的釹，0.003-0.005% 的鋯，0.03-0.08% 的釩，0.2-0.6% 的鎢，0.0001-0.0005% 的鈦，0.003-0.005% 的硼余量為鐵。
[0018]一種高硬度合金鋼制備方法，包括以下步驟:
[0019]I)配料；
[0020]2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼；在澆鑄前，對鋼液進行恒溫孕育30-60分鐘，然后以至少30°C /分鐘降溫200-300°C，然后再升溫至孕育溫度，并恒溫30-60分鐘，進行燒鑄；
[0021]3)將合金鋼進行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±20°C鹽浴等溫淬火處理至500-550°C，淬火速度保持在20-25°C每秒鐘?’第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-80°C，淬火速度保持在25-30°C每秒，淬火溫度到130-150°C ;然后回火處理，回火溫度為180-220°C并保溫2小時，然后自然冷卻。
[0022]所述配料為，按照重量百分比為0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 %的硅，0.3-0.35% 的錳，0.3-0.5% 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.01-0.03% 的鑰，0.04-0.06% 的鈷，0.001-0.003 % 的碲，0.001-0.003 % 的氮，0.001-0.003 % 的釹，0.003-0.005 % 的鋯，0.03-0.08% 的釩，0.2-0.6% 的鎢，0.0001-0.0005% 的鈦，0.003-0.005% 的硼余量為鐵
[0023]上述合金鋼制備方法，其中合金鋼通過正火和等溫淬火處理，。這樣一方面獲得較高的珠光體基體，細化組織，提高材料的硬度和耐磨性能；另一方面，通過長期保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的等溫淬火，使合金實現(xiàn)奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織。
[0024]在本申請的以下實施例中，僅是合金的組成有區(qū)別，其余的步驟相同，因此就不再進行重復(fù)說明。
[0025]實施例1
[0026]一種高硬度合金鋼，按重量百分比由以下組成，0.45%的碳，0.24%的硅，0.3%的錳，0.3% 的鉻，0.6% 的鎳，0.01% 的鑰，0.04% 的鈷，0.001% 的碲，0.001% 的氮，0.001%的釹，0.003%的鋯，0.03%的釩，0.2%的鎢，0.0001%的鈦，0.003%的硼余量為鐵。
[0027]實施例二
[0028]一種高硬度合金鋼，按重量百分比由以下組成，0.52%的碳，0.25%的硅，0.35%的錳，0.5%的鉻，1.0%的鎳，0.03 %的鑰，0.06 %的鈷，0.003 %的碲，0.003 %的氮，
0.003 %的釹，0.005 %的鋯，0.08 %的釩，0.6 %的鎢，0.0005 %的鈦，0.005 %的硼余量為鐵。
[0029]實施例三
[0030]一種高硬度合金鋼，按重量百分比由以下組成，0.50%的碳，0.245%的硅，0.32%的錳，0.35%的鉻，0.8%的鎳，0.022%的鑰，0.05%的鈷，0.002 %的碲，0.0015 %的氮，
0.002%的釹，0.0045%的鋯，0.05%的釩，0.3%的鎢，0.00025%的鈦，0.0035%的硼余量為鐵。
[0031]本發(fā)明不局限于上述特定實施例，在不背離本發(fā)明的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)改變，但這些相應(yīng)改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高硬度合金鋼，其特征在于:按重量百分比由以下組成，0.45-0.52 %的碳，0.24-0.25 % 的硅，0.3-0.35 % 的錳，0.3-0.5 % 的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.01-0.03 %的鑰，0.04-0.06 % 的鈷，0.001-0.003 % 的碲，0.001-0.003 % 的氮，0.001-0.003 % 的釹，0.003-0.005 % 的鋯，0.03-0.08 % 的釩，0.2-0.6 % 的鎢，0.0001-0.0005 % 的鈦，0.003-0.005%的硼余量為鐵。
2.一種高硬度合金鋼制備方法，其特征在于:包括以下步驟: .1)配料； .2)通過中頻感應(yīng)爐熔煉制備合金鋼；在澆鑄前，對鋼液進行恒溫孕育30-60分鐘，然后以至少30°C/分鐘降溫200-300°C，然后再升溫至孕育溫度，并恒溫30-60分鐘，進行澆鑄； .3)將合金鋼進行正火和等溫淬火處理；所述淬火分兩階段等溫淬火，第一階段采用采用230±20°C鹽浴等溫淬火處理至500-550°C，淬火速度保持在.20_25°C每秒鐘；第二階段為水溶液淬火，水溶液保持在75-80°C，淬火速度保持在25-30°C每秒，淬火溫度到130-150°C ;然后回火處理，回火溫度為180-220°C并保溫2小時，然后自然冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高硬度合金鋼制備方法，其特征在于:所述配料為，按照重量百分比為0.45-0.52%的碳，0.24-0.25 %的硅，0.3-0.35%的錳，0.3-0.5%的鉻，0.6-1.0 % 的鎳，0.01-0.03% 的鑰，0.04-0.06% 的鈷，0.001-0.003% 的碲，0.001-0.003%的氮,0.001-0.003 % 的釹，0.003-0.005 % 的鋯，0.03-0.08 % 的釩，0.2-0.6 % 的鎢，0.0001-0.0005% 的鈦，0.003-0.005% 的硼余量為鐵。
【文檔編號】C21D1/28GK104294188SQ201410562694
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】俞虹 申請人:俞虹