[发明专利]一种低合金高强高韧钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，尤其是涉及了一种低合金高强高韧钢及其生产方法。

背景技术

低合金钢由于其优异的力学性能以及相对较低的生产和使用成本，在工程机械领域被广泛应用；目前使用最多的钢材种类，抗拉强度通常在1000MPa以下，且其冲击功较低，难于适应日益严酷的使用工况；因此，需要在保持高强度水平的前提下，进一步提高低合金钢的塑韧性，特别是低温条件下的冲击韧性，从而使低合金钢能够在较低的温度下使用。

现有技术中，公开了一种强韧性低合金结构钢及其生产方法，该低合金结构钢内含有Cr、Ni、Mo、Cu、V、Nb等合金元素；且采用转炉初炼、LF炉精炼、连铸的生产工艺，并在经过淬火+高温回火调质热处理后，使得其抗拉强度可大于等于750MPa，且-40℃低温冲击韧性Akv≥150J，经过渗碳化学热处理后，可用于制造各种高强度高韧性的耐磨机械传动零件和部件。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

1)材料为铸造状态，如果工艺控制不好的话，则可能存在铸造缺陷，并影响性能；2)碳含量较高，只能单方面的提高强度，可能会使塑韧性受到相应的影响；3)强度级别不够，耐磨性能受到影响。

发明内容

本发明实施例提供了一种低合金高强高韧钢及其生产方法，该低合金钢具有高强度和高韧性。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种低合金高强高韧钢，包括：

0.15wt％～0.30wt％的C元素；

0.30wt％～0.70wt％的Si元素；

0.60wt％～1.00wt％的Mn元素；

0.60wt％～1.10wt％的Cr元素；

0.50wt％～1.00wt％的Ni元素；

0.20wt％～0.60wt％的Mo元素；

余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，包括：0.20wt％～0.25wt％的C元素。

优选的，包括：0.40wt％～0.60wt％的Si元素。

优选的，包括：0.70wt％～0.85wt％的Mn元素。

优选的，包括：0.80wt％～1.00wt％的Cr元素。

优选的，包括：0.60wt％～0.90wt％的Ni元素。

优选的，包括：0.30wt％～0.50wt％的Mo元素。

优选的，所述低合金高强高韧钢还包括：0.0005wt％～0.01wt％的稀土元素。

优选的，所述稀土元素包括：La元素。

本发明实施例提供一种低合金高强高韧钢的生产方法，包括：

铸造工序：根据上述低合金高强高韧钢的成分和含量进行铸造，得到低合金钢铸锭；

锻造工序：将上述低合金钢铸锭进行锻造，且开坯锻造加热温度为1160℃～1200℃，终锻温度为650℃～900℃，每火次变形量不小于30％；

热处理工序：将上述锻造成型的锻件升温至900℃～940℃进行正火，经过正火处理后升温至880℃～920℃进行淬火，经过淬火处理后升温至530℃～600℃进行高温回火，得到低合金高强高韧钢。

优选的，所述正火的保温时间为1～3小时，所述淬火的保温时间为1～3小时，所述高温回火的保温时间为2～4小时。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，合金元素含量较低，且采用普通电弧炉熔炼，制造和处理工艺相对较简单；而且低合金高强高韧钢具有高强度和高韧性，适用于需要高强度和高韧性的情况下使用，其特别适合于新型现代的工程机械领域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例二提供的一种低合金高强高韧钢的生产方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。