[发明专利]一种超细晶粒超高强韧性高速车轴钢及其热处理方法有效
申请号: | 201711215300.1 | 申请日: | 2017-11-28 |
公开(公告)号: | CN107988564B | 公开(公告)日: | 2019-09-27 |
发明(设计)人: | 李昭东;曹燕光;赵敏丹;王瑞珍 | 申请(专利权)人: | 钢铁研究总院;中联先进钢铁材料技术有限责任公司 |
主分类号: | C22C38/48 | 分类号: | C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C21D8/00;C21D1/18 |
代理公司: | 北京天达知识产权代理事务所(普通合伙) 11386 | 代理人: | 牟姣;姬长平 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 车轴钢 热处理 高速车轴 奥氏体晶粒 超高强韧性 超细晶粒 平均晶粒 马氏体组织 重量百分比 晶粒 服役性能 高温回火 纵向冲击 淬透性 第二相 抗冲击 抗疲劳 强韧性 微合金 延伸率 淬火 细晶 匹配 屈服 吸收 | ||
1.一种超细晶粒超高强韧性高速车轴钢,其特征在于,所述车轴钢包括均匀的细晶奥氏体晶粒及Nb微合金纳米第二相增强的马氏体组织,所述奥氏体晶粒的平均晶粒尺寸在10μm以下;所述车轴钢的化学成分以重量百分比计包含Nb:0.00~0.06%和V:0.16~0.30%;
所述钢的化学成分以重量百分比计为,C:0.24~0.32%、Si:0.20~0.40%、Cr:0.60~1.00%、Mn:0.40~0.70%、V:0.16~0.30%、Nb:0.00~0.06%、Ni:2.70~3.30%、Mo:0.40~0.60%、Alt:0.010~0.040%、P:<0.010%、S:<0.010%、O:<0.0015%、N:<0.008%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢,其特征在于,所述车轴钢的组织中奥氏体晶粒的平均晶粒尺寸具体为8μm~10μm。
3.根据权利要求1所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢,其特征在于,所述车轴钢的屈服强度Rp0.2≥910MPa,抗拉强度Rm≥1040MPa,延伸率A≥20%,5mm缺口室温纵向冲击吸收功KU2≥100J,韧脆转变温度低于-85℃。
4.根据权利要求3所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢,其特征在于,所述车轴钢的屈服强度Rp0.2为915~925MPa,抗拉强度Rm为1043~1055MPa,延伸率A为21.5%~23%,5mm缺口室温纵向冲击吸收功KU2为106~110J,韧脆转变温度为-95~-87℃。
5.一种权利要求1-4中任一项所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢的热处理方法,其特征在于,采用转炉、电炉或真空感应炉冶炼,炉外精炼后连铸或模铸,铸坯经开坯后进行车轴锻轧,加热温度为1150~1250℃,锻轧后空冷,进行热处理,获得超细晶粒超高强韧性高速车轴钢;
锻轧后的钢在淬火介质中进行两次淬火热处理后,再进行回火处理,获得所述车轴钢,其中进行第一次淬火热处理的温度为920~950℃,加热保温时间为60~180min;进行第二次淬火热处理的温度为850~900℃,加热保温时间为10~120min;
回火处理的温度为620~680℃,保温时间3~8小时,回火后空冷到室温。
6.根据权利要求5所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢的热处理方法,其特征在于,所述淬火介质为水、水雾或油。
7.根据权利要求6所述超细晶粒超高强韧性高速车轴钢的热处理方法,其特征在于,其中,正火、淬火和回火加热炉可以是普通加热炉、真空加热炉或气氛保护加热炉,终锻和终轧温度不低于850℃。
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