[发明专利]一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法。

背景技术

与其它微合金化元素相比，在变形后的冷却过程中，V元素的碳氮化物的析出强化作用最强，其强化作用在较宽的温度范围内处于较高的水平，且变化不大，因而在铁素体+珠光体型非调质钢中，多采用单独添加V或以V为主，同时添加Ti，Nb的复合微合金化。V对铁素体+珠光体型非调质钢微观组织和强韧性的影响已有较多的研究工作，而对疲劳性能影响的研究工作则很少。随着非调质钢越来越多地被用来制造有疲劳强度设计要求的运动部件如曲轴、连杆、前轴等，对其疲劳性能的要求就显得越来越重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法，以解决38MnS钢的疲劳性能不好的现有技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法，包括以下步骤：

（1）配料：38MnVS钢的成分：0.37%C、0.18%Si、1.32%Mn、0.0082%P、0.061%S、0.0017%O、0.00117%N、所添加V的含量为0.12%；

（2）热轧；

（3）终锻：温度大于850℃；

（4）堆冷。

本发明有益效果：与现有技术相比，本发明采用添加V元素能够明显地改善铁素体+珠光体型的中碳非调质钢的疲劳性能，但其作用受其状态的影响。在热锻态，V的碳氮化物V(C，N)呈细小弥散分布，且与铁素体间保持共格关系，具有明显的析出强化和细化组织作用，铁素体的强化使得疲劳裂纹萌生和扩展的抗力提高，因而38MnVS钢的疲劳性能明显优于38MnS钢。V元素主要通过析出强化和组织细化的机制而改善铁素体十珠光体型38MnS非调质钢的疲劳性能。

具体实施方式

实施例：一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法，包括以下步骤：

（1）配料：38MnVS钢的成分：0.37%C、0.18%Mn、1.32%Mn、0.0082%P、0.061%S、0.0017%O、0.00117%N、所添加V的含量为0.12%；

（2）热轧；

（3）终锻：温度大于850℃；

（4）堆冷。

采用上述一种添加V提高38MnS钢的疲劳性能的工艺方法，得出如表1所示的强度和疲劳结果。由表1可知，对于热锻态，38MnVS钢和38MnS钢的抗拉强度相当，但前者的疲劳性能明显优于后者，即前者的疲劳极限在相同应力水平(高于疲劳极限)下的断裂寿命均明显高于后者致。由于强度对疲劳极限有显著的影响，因而需进行归一化处理，即需用疲劳极限与抗拉强度的比值。由表1可见，热锻态的38MnVS钢具有最高的疲劳极限比0.53。上述结果表明，非调质钢中添加V元素，能够明显地改善实验料在热锻态的疲劳性能。