[发明专利]一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢及生产方法

说明书

本发明提供了一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ‑X钢及生产方法；由以下各组分组成：C 0.34～0.38％，Si 0.40～0.50％，Mn 1.30～1.40％，Cr 0.10～0.20％，Al0.015～0.025％，V 0.08～0.12％，Nb 0.02～0.03％，N 0.013～0.017％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe。本发明还涉及高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ‑X钢的生产方法。本发明采用电炉冶炼、LF精炼+VD真空脱气处理，轧制过程控轧控冷，获得了洁净度高，组织均匀性好，晶粒细小均匀的高质量钢材，完全满足注塑机哥林柱要求。本发明所涉及的高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ‑X钢及其生产方法，采用V、Nb、N微合金化成分设计，高洁净度冶炼控制，轧制过程控轧控冷，钢材强韧性明显提升，从而代替调质用42CrMoA钢，降低了生产成本，有效提高了经济效益。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域；尤其涉及一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢及生产方法。

背景技术

随着我国节能环保提出的新要求，非调质钢得到了快速发展，非调质钢不但节约了调质处理的能源消耗，保证了钢材的力学性能，还大大地降低了生产成本，缩短了生产周期，应用非调质钢可节省零件制造能耗的30％—40％，所以非调质钢应用越来越广泛。国内对注塑机哥林柱产品需求越来越大，该产品材料要求较高的强度、良好的韧性，而且要求严格的弯曲度控制，因此研制和生产都有一定的难度。

现有技术，目前主要用于制造注塑机哥林柱主要材料是42CrMoA钢、40Cr钢等调质材料，这些钢生产时需要求调质处理，存在能耗高、加工周期长、调质后弯曲度加重的问题，严重制约该类产品生产成本及加工质量；另外，市场上开发出一些塑机哥林柱用非调质钢，但是存在强韧性不匹配，冲击韧性不能满足产品要求的问题。

为解决现有材料生产能耗高、成本高、生产周期长及力学性能不足的问题，需要设计开发及研制生产出一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢及其生产方法，实现产品加工性能好，强韧性高、生产简易，实物质量达到国际先进水平，改善塑机哥林柱用材料现状。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术存在的材料能耗高、加工周期长、调质后弯曲度加重及强韧性不足的问题，本发明提供了一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢及其生产方法。本发明根据对材料高强度、高韧性、高可靠性的要求，设计了碳、硅、锰、铬合理配比，采用钒、铌、氮微合金化技术及轧制过程控轧控冷技术，保证了本发明制备的高性能非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢具有优良的力学性能，提高了强度及韧性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明涉及一种高性能的非调质塑机哥林柱用QGLZ-X钢，由以下各组分组成：C0.34～0.38％，Si0.40～0.50％，Mn1.30～1.40％，Cr0.10～0.20％，Al0.015～0.025％，V0.08～0.12％，Nb0.02～0.03％，N0.013～0.017％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe。所述QGLZ-X钢的性能参数为：抗拉强度Rm≥850Mpa，屈服强度Rel≥560Mpa，断后伸长率A≥16％，断面收缩率Z≥40％，冲击功AKV≥42J。

本发明所涉及的QGLZ-X钢属于低合金化的铁素体+珠光体型非调质钢，各成分的设计原理：

1)C是钢中的重要元素，随之C含量的增加，钢的强度和硬度随之增加，但带来塑性、韧性下降的不利影响，C是最为有效、成本最低的提高钢材强度的元素，C与钢中的V、Cr等形成碳化物，强化钢材基体，提高钢材强度，但考虑钢材冲击韧性，C含量应不超过0.40％。

2)Si是炼钢过程中重要的还原剂和脱氧剂，另外Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度，但含硅量超过3％时，将显著降低钢的塑性和韧性，因为硅与氧的结合能力比铁强，在焊接时容易生成低熔点的硅酸盐，增加熔渣和融化金属的流动性，引起喷溅现象，影响焊接质量，所以Si含量应不超过0.6％。