[发明专利]一种高淬透性工程机械支重轮用钢及制备方法

说明书

本发明公开了一种高淬透性工程机械支重轮用钢及其制备方法，所述高淬透性工程机械支重轮用钢按质量百分比计组成为：C 0.37～0.40；Si 0.17～0.26；Mn 1.40～1.55；P、S≤0.015；Cr 0.10～0.15；Cu≤0.10；Ni≤0.10；Mo≤0.05；B≤0.0006；Al 0.015～0.040，剩余为Fe和不可避免的微量杂质。本发明通过成分设计、生产工艺控制钢材的淬硬层深度，便于加工整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，减少变形和开裂，达到环保、节约成本的目的。

技术领域

本发明涉及一种高淬透性工程机械支重轮用钢领域，属于合金钢冶金技术领域。

背景技术

支重轮用来支撑推土机、挖掘机、拖拉机等工程机械的重量，同时在履带的导轨(轨链节)或履带板面上滚动，它还用来限制履带，防止横向滑脱。当设备转向时支重轮迫使履带在地面上滑移。支重轮常在泥水尘土中，且承受强烈冲击，随着市场竞争的激烈，产品要求也日益提升，支重轮要求轮缘表面硬度高，耐磨性好，心部有韧性，再加工变形量少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高淬透性工程机械支重轮用钢，该钢具有良好的机械性能，均匀化学成分，高纯净度，具有高淬透性，淬火后整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，减少变形和开裂。

为达到上述目的，本发明提供了一种高淬透性工程机械支重轮用钢，所述钢种按质量百分比(wt％)计包括：C 0.37～0.40；Si 0.17～0.26；Mn 1.40～1.55；P≤0.015；S≤0.015；Cr 0.10～0.15；Cu≤0.10；Ni≤0.10；Mo≤0.05；B≤0.0006；Al 0.015～0.040，剩余为Fe和不可避免的微量杂质。

作为上述高淬透性工程机械支重轮用钢一种更好的选择，上述钢种中的Si含量为：0.017-0.23wt％，Al含量为0.015-0.025wt％。

作为上述高淬透性工程机械支重轮用钢一种更好的选择，所述工程机械支重轮用钢具有铁素体和珠光体构成的微观组织。

作为上述高淬透性工程机械支重轮用钢一种更好的选择，所述工程机械支重轮用钢在淬火后进行端淬试验，J1.5为52～62HRC，其金相组织为淬火马氏体，J9≥45HRC，其金相组织有以淬火马氏体为主，并含有铁素体；J20≤45HRC，其金相组织为以铁素体为主。本发明的工程机械支重轮用钢淬火后做端淬试验J1.5 52～62HRC，其金相组织为淬火马氏体，J9≥45，其金相组织有大量淬火马氏体和少量铁素体；J20≤45，其金相组织有少量淬火马氏体和大量铁素体。此处所称的J1.5、J9以及J20为本领域技术人员数值的用于标示金相组织距离淬火端特定距离硬度的的符号。作为常识，本领域的为主一般为占比超过50％，如50％-90％，少量一般为30％以下，如10-25％。

本发明的另一个目的在于，提供一种高淬透性工程机械支重轮用钢的制备方法，所述方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸和轧钢工序，

所述电炉冶炼工序中，每一炉钢的原料包含铁水和废钢，出钢时控制终点C≥0.10％，P≤0.015％，残余元素符合要求；出钢温度控制在1600～1640℃，同时按下限进行钢包合金化；所述铁水占铁水和废钢的总质量比不大于75％；

所述LF精炼工序中，吨钢渣料≥12Kg，取一次样前喂铝线，加入长度≥3m/t；根据一次样成分结果对钢包成分微调；LF出钢前，第一炉喂入钙线≥2.5m/t，正常炉次按1m/t钢喂入钙线。

作为上述方法一种更好的选择，所述VD真空处理工序中，预抽真空时大氩气量搅拌，5min之内抽至1torr以下，真空处理时间≥22min，破空后软吹氩气，软吹时间≥20min，第一炉喂入钙线70米左右；VD第一炉上钢温度控制在1570-1580℃，正常炉次1545-1555℃；