[发明专利]一种高碳合金链具钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种高碳合金链具钢及其制造方法，该链具钢的成分按重量百分比计如下：C：0.60％～0.75％，Si：0.06％～0.40％，Mn：0.2％～0.6％，Cr：0.10％～0.50％，Mo：≤0.5％，Ni：≤0.50％，Ti：≤0.1％；V：≤0.1％，Nb≤0.1％；Al：0.015％‑0.06％，且H≤0.0002％，杂质元素P≤0.020％，S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括冶炼、板坯连铸连轧、冷轧、退火，应用本发明生产的钢板，组织完全球化组织，球化率4.0级以上，钢板硬度80‑90HRB，热处理后硬度达48HRC以上。疲劳可达50万次以上，具有良好分条机械加工性能，完全适合链具链齿等工具用钢使用要求。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及耐磨性优异的高碳合金链具用钢及其制造方法。

背景技术

近几年，随着环保意识的不断增强，园林业迅猛发展，人们对园林链具质量要求越来越高，因此对链具用钢要求也越来越高，特别对链齿用钢的要求越来越严格，普通优结钢材质的链具用钢已不能完全满足使用要求。另一方面，从节能减排，延长使用寿命方面考虑，也急需开发高碳高合金的新一代链具用钢。

据统计目前国外优特钢占钢材总用量的37％，而受生产条件，价格等条件制约，国内优特钢使用仍处于起步阶段。由于高碳合金钢强硬性大，轧制生产难度大，特别是对冷轧工艺要求高，目前国内外这类高碳高合金优特钢主要以电炉冶炼，窄带轧制生产为主，成材率低，成本高。如采用转炉冶炼，宽带轧机轧制生产，即提高成材率，且转炉冶炼产品质量相对稳定。

发明《一种锰铬高碳合金钢》(申请号：201410523266.4)公开的锰铬高碳合金钢，其成分设计中Si：1.26％-1.32％；Cr：1.86％-1.92％；Mn：2.24％-2.32％，合金含量高，且采用模铸生产，成材率低，成本高，而且强硬性高，热轧板加工困难。

发明《一种高碳合金钢的锻造工艺》(申请号：201410744800.4)中公开了一种高碳合金钢的锻造工艺，工艺复杂，生产难度大。

发明《高碳合金钢》(申请号：201510473310.X)公开的高碳合金钢成分设计中C：40—60份，碳含量较低，且合金少，热处理后强硬性不足，不适合链具钢使用要求。

上述文献及发明提及的钢种及生产方法均存在一定缺陷，不适于链具钢的使用需求。因此，急需开发一种适合链具用钢，具有良好的韧塑性和表面质量，易于加工和热处理，同时具用高淬硬性，热处理后硬度高，耐磨性好。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种具有中等强度，表面氧化脱碳轻，高珠光体球化率，热处理后硬度高，耐磨性好的高碳合金链具钢及其制造方法。

本发明目的是这样实现的：

一种高碳合金链具钢，该链具钢的成分按重量百分比计如下：C：0.60％～0.75％，Si：0.06％～0.40％，Mn：0.2％～0.6％，Cr：0.10％～0.50％，Mo：≤0.5％，Ni：≤0.50％，Ti：≤0.1％；V：≤0.1％，Nb≤0.1％；Al：0.015％-0.06％，且H≤0.0002％，杂质元素P≤0.020％，S≤0.010％，余量为Fe和不可避免的杂质。

高碳合金链具钢的显微组织为球化组织，球化率达4级以上，晶界氧化深度不大于5um。

本发明成分设计理由如下：

C是钢中主要的固溶强化元素。C含量若低于0.60％，则很难保证热处理后的硬度，另一方面C含量若高于0.75％，冶炼难控制，碳偏析严重，恶化钢的韧塑性。因此，C含量要控制在0.60％～0.75％。