[发明专利]一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，涉及一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法。所述结构钢，按重量百分数计，其化学成分包括：C：0.12～0.18％、Si：≤0.40％、Mn：0.30～0.60％、P：≤0.035％、S：≤0.035％、Al：0.025～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。所述索具用低碳优质碳素结构钢的制备方法，包括如下步骤：1)电炉冶炼，2)LF炉精炼，3)VD炉真空精炼，4)连铸，5)热送轧制，得到所述索具用低碳优质碳素结构钢。本发明通过采用低碳钢为基体，添加Mn、Si、Al，使材料具有较好的加工成型性。索具用低碳优质碳素结构钢热处理后得到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度，并保持心部的强韧性，使工件能承受较大的载荷，较好地满足了用户使用要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法。

背景技术

低碳优质碳素结构钢因其强度低，韧性、塑性和焊接性良好，广泛应用于各种重要的索具连接件。索具连接件是指连接索具与索具之间、索具与被吊物体之间、以及索具与起吊设备之间的受力构件，主要包括吊钩、吊环、卸扣、吊钳等类型。其具备强度高、韧性好、结构紧凑、操作方便、使用可靠等特点。我国索具行业最近几年发展迅速，索具产品是工业生产、重要工程建设项目需要的重要部件。产品广泛用于军工、核电、风电、水电、造船、冶金、桥梁、矿山、航空航天、海洋工程、交通运输、港口码头、机械制造等众多领域。随着全球经济一体化格局的形成，西方发达国家注重工程项目的主体部分，索具长期被列入附属产业群，已不属于欧美国家关注的焦点，目前正在实现战略转移。索具产业逐步在亚太地区得到发展，为欧美国家的重要装备及设施配套。目前配套的索具以中国、印度等几个国家的产品为主。而且索具产品属于工业消费品，具有定期淘汰、重复购买的特性，因此其市场容量很大，发展空间十分广阔。

索具行业在国内尚属新兴产业，除部分企业的某些技术达到了国际领先水平外，大部分企业的技术水平、制作工艺还需进一步提高，整个索具行业的技术水平与发达国家比较，均有一定的差距。随着我国工业生产专业化程度的不断发展，以及国民对安全生产、安全生活的日益重视，索具产品将会在国民经济和社会生活的各个层面得到更为广泛的应用。索具行业属于工业消费品，应用领域广泛，行业没有明显的地域特征和季节特征，应用领域中的某一单一行业景气程度不足以影响索具行业的景气程度，该行业主要跟随整个国民经济的趋势发展。目前，国家坚持走可持续发展的道路，经济呈现长期稳定繁荣的态势，因此索具行业将在很长一段时间内维持较高的景气状况。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种索具用低碳优质碳素结构钢及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

本发明是提供一种索具用低碳优质碳素结构钢，按重量百分数它具有如下化学成分：C：0.12～0.18％、Si：≤0.40％、Mn：0.30～0.60％、P：≤0.035％、S：≤0.035％、Al：0.025～0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。

作为上述索具用低碳优质碳素结构钢一种更好的选择，低碳优质碳素结构钢碳含量0.12～0.18％，属于亚包晶钢。亚包晶钢在由δ相向r相转变时，体积是由体心立方向面心立方转变，体积收缩较大，需要对成分进行优化设计。表面凹陷的形成明显受钢中碳含量的影响，钢中碳含量为0.10％时影响最严重，在实际连铸生产中发现，浇注碳含量为0.09～0.12％及0.18％的钢种时，铸坯表面易产生凹陷，因此把碳含量优选地控制在0.15～0.17％。

Mn元素可改善钢的塑性，并提高钢的强度，考虑成本问题，所以将Mn元素按中限控制，上述钢种中的Mn含量控制为0.30～0.60％，优选控制在0.40～0.45％。

P、S是钢中有害元素，降低铸坯的高温塑性和高温强度，进一步优选地，上述钢种中P、S≤0.020％，尽量控制在下限。