[发明专利]一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢及其制造方法

说明书

本发明涉及一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiCrMnMoB钢，化学成分重量百分比为C：0.32～0.38％，Si：1.20～1.50％，Mn：1.20～1.40％，Cr：1.00～1.30％，Ti：0.020～0.050％，B：0.0010～0.0040％，Mo：0.20～0.30％，S≤0.010％，P≤0.025％，Cu≤0.20％，Al≤0.020％，N≤0.0060％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明公开了一种钢的淬透性满足J25≥48HRC，用于制造淬火+低温回火处理的工程机械耐磨部件用高淬透性的热轧园钢及制造方法。高硅设计在确保提高淬透性的同时可以显著提高钢材淬回火表面硬度，提高耐磨性。

技术领域

本发明属于特种钢冶炼技术领域，具体涉及一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢材及制造方法。

背景技术

工程机械中的挖掘机铲齿、钎杆等耐磨部件通常使用热轧园钢经锻造制成，常以一般合金结构钢及碳钢为主。为满足大型工程机械使用中的恶劣环境和重载荷，会在现有的碳钢或合结钢的基础上通过加入V、Ti、Nb等进一步提高其强度，近年来利用B大幅提高淬透性在提高性能的同时，大幅度的降低了成本，开发了大量含B钢。

专利号CN201210087346.0公开一种工程机械用高强度耐磨钢及制备方法。所述钢的成份按重量计为：C：0.15～0.30％、Si：0.20～0.65％、Mn：1.20～1.60％、S≤0.010％、P≤0.020％、B：0.0010～0.0040％、Cr：0.30～1.00％、V：0.030～0.080％、Al：0.015～0.050％、[N]：80～200×10^-6、[H]≤2×10^-6、[O]≤40×10^-6，其余为Fe和不可避免的杂质。发明的钢可用于制作要求高强度、高耐磨性能的工程、采矿、建筑、农业、水泥生产、港口、电力以及冶金等行业的机械产品。但因该专利钢C、Si、Cr含量较低，淬透性偏低，不足以满足较大规格耐磨件的要求。

与工程机械耐磨件普遍采用42CrMo(V)及40CrNiMo类钢相比，本发明中碳SiMnCrMoB钢通过加入适量的B，取消Ni、V含量，降低了生产成本，同时提高钢中Si含量以增加其耐磨性能，并进一步提高淬透性，从而能够满足工程机械较大规格耐磨部件用钢高硬度要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢及其制造方法，通过加入适量的B，取消Ni、V含量，降低了生产成本，同时提高钢中Si含量以增加其耐磨性能，并进一步提高淬透性，从而能够满足工程机械较大规格耐磨部件用钢高硬度要求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢，钢种化学成分的重量百分比为C：0.32～0.38％，Si：1.20～1.50％，Mn：1.20～1.40％，Cr：1.00～1.30％，Ti：0.020～0.050％，B：0.0010～0.0040％，Mo：0.20～0.30％，S≤0.010％，P≤0.025％，Cu≤0.20％，Al≤0.020％，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明钢化学成分各元素对应的主要作用及设计依据是：

C是钢中最基本的元素，也是最经济的强化元素。为保证该钢生产的耐磨件淬火回火后具有较高的表面硬度，同是地还应有有良好的的强韧性，确定了本发明钢碳含量范围。

Si是本发明最关键的元素之一。Si在钢中不但能作为脱氧元素，同时在钢中有较强的固溶强化作用，能够显著地提高铁素体强度，能提高该钢的淬回火表面硬度，从而提高齿轮耐磨性。硅是一种相对廉价的合金元素，高硅设计能适当降低其他合金元素的添加，有利于降低材料生产成本。本发明中的钢材采用高硅设计，所以Si含量设定范围为1.20～1.50％。

Mn对钢起固溶强化作用，利用Mn强烈提高钢的淬透性并具有成本低的特点确定本发明钢含量范围。