[发明专利]一种100级以上高强度链条用盘条及其制造方法

说明书

本发明涉及一种100级以上高强度链条用盘条，所述链条以Fe为基础元素，且还包含如下化学成分(wt％)：C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.90～1.30％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.40～0.70％，Ni：0.60～0.90％，Mo：0.15～0.35％，Al：0.25～0.50％，Ti：≥0.030％，B：0.0005～0.0050％。其盘条的制造方法为：KR铁水预处理→转炉冶炼→LF+RH精炼→连铸→连铸坯清理→加热→高压水除鳞→控轧→斯太尔摩控冷→盘条。该高强度链条用盘条对化学成分合理的配置，使其具有高的纯净度、高的淬透性、本质细晶粒和良好的焊接及渗碳性能，淬回火后具有高的强塑性，综合性能优良。

技术领域

本发明属于链条用钢技术领域，具体涉及一种100级以上高强度链条用盘条及其制造方法。

背景技术

我国链条行业起步较早，已发展成为世界链条生产大国，但当前链条品质仍处于中、低档次，导致我国链条的国际市场占有率很低。国内倡导材料轻量化进程在不断深入，高强度链条的开发成为当下的主流，我国大部分生产厂家是通过提高合金含量来实现高强度，但往往焊接性能不佳，生产成本较高。降低合金含量，可以大大提高焊接性能，但如何保证链条的高强度是很大的技术难点。开发出高纯净、高强度、高塑性等综合性能优良原材料是提高我国链条品质的关键，从而逐步缩小与欧美和日本的差距。

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具有高纯净度、本质细晶粒和良好的淬透性、焊接及渗碳性能，经淬回火后具有高强度性能的链条用盘条及其制造方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种100级以上高强度链条用盘条，所述盘条以Fe为基础元素，且还包含如下化学成分(wt％):C：0.20～0.25％，Si：0.10～0.35％，Mn：0.90～1.30％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.40～0.70％，Ni：0.60～0.90％，Mo：0.15～0.35％，Al：0.25～0.50％，Ti：≥0.030％，B：0.0005～0.0050％，及杂质元素；

本发明的高强度链条用盘条化学元素作用机理如下：

C是钢中主要的强化元素，通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度，但会降低钢的塑性和韧性；研究表明，当碳含量超过0.25％时，钢的焊接性能变坏；本发明控制碳含量为0.20～0.25％。

Si在炼钢过程作为脱氧剂，与钢水中的FeO反应生成硅酸盐而被除去，使钢水纯净度更高；在钢中溶于铁素体内使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性降低；但随着硅含量增加，钢的焊接性能变差；本发明硅含量控制在0.10～0.35％范围内。

Mn提高钢的强度，细化珠光体组织，提高钢的塑性和韧性，有较好的冷加工硬化能力；能消弱和消除硫的不良影响；提高Mn含量，降低钢的淬火温度，提高淬透性；促进渗碳作用，表面软点少，没有过分增碳倾向；但回火脆性较明，有增加晶粒粗化的不利倾向；显研究表明，当Mn含量＞1％时，减少淬火时体积变形，但焊接性能会变坏；以上综合考虑，本发明锰含量控制为0.90～1.30％。

Cr在钢中有重要作用：Cr是中等碳化物形成元素，在所有各种碳化物中，铬碳化物是最细小的一种，它可均匀地分布在钢中，能提高钢的淬透性、强度、硬度、屈服点和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用而对韧性影响又不大。Cr能大大提高结构钢的强度和塑性，当Cr与Ni结合的钢中尤其显著。但显著提高钢的脆性转变温度，促进钢的回火脆性；本发明将其含量控制在0.40～0.70％。

Mo提高钢的强度、硬度，细化晶粒，提高韧性，与Cr、Ni结合可大大提高淬透性，同时有利于降低回火脆性；与Ti结合，更能发挥Mo的有益作用，使焊缝组织更加均匀，冲击韧性显著提高；Mo含量达到0.2％～0.35％，就可发挥良好的作用；本发明控制钼含量为0.15～0.35％。