[发明专利]一种舵杆合金原料及合金舵杆的制备方法

说明书

本发明提供一种舵杆合金原料及合金舵杆的制备方法，具体涉及大型船用装备制造领域。本发明提供的舵杆合金原料，以所述舵杆合金原料的总重量为基准计，所述舵杆合金原料包括以下组分及各组分的含量为：C 0.20～0.25wt％、Si≤0.45wt％、Mn 0.80～1.50wt％、P≤0.010wt％、S≤0.01wt％、Cr 1.00～1.50wt％、Mo 0.40～0.80wt％、Ni 0.40～0.80wt％、V 0.02～0.060wt％，余量为铁和不可去除的杂质。用本发明合金原料制备的舵杆具有良好的屈服强度、抗拉强度和低温冲击性能，更好的适应大型船只的发展。

技术领域

本发明涉及大型船用装备制造领域，具体涉及一种舵杆合金原料及合金舵杆的制备方法。

背景技术

舵杆是船尾舵的重要组成部件，是连接舵叶和舵机或舵柄的不同直径的杆件，主要用于传递转舵的扭矩，应具备足够的强度和韧性，其材质一般为碳钢、碳锰钢或合金钢。由于舵杆使用环境比较恶劣，需要长期浸泡在低温海水中或暴露在低温环境中，需要较高的低温韧性。伴随着船体吨位的增大，其舵杆的直径要求也越来越大，对舵杆的性能要求也越来越高，对于传统的材质来说，如碳钢、碳锰钢或部分合金钢，已经不能满足对舵杆的性能要求，不适用于时代的发展，需要研究和开发新材质，以满足舵杆更高的要求。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种舵杆合金原料及合金舵杆的制备方法，以满足舵杆在大型船只上的使用。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种舵杆合金原料，以所述舵杆合金原料的总重量为基准计，所述舵杆合金原料包括以下组分及各组分的含量为：C 0.20～0.25wt％、Si≤0.45wt％、Mn 0.80～1.50wt％、P≤0.010wt％、S≤0.010wt％、Cr 1.00～1.50wt％、Mo 0.40～0.80wt％、Ni 0.40～0.80wt％、V0.020～0.060wt％，余量为铁和不可去除的杂质。

本发明还提供一种合金舵杆的制备方法，包括如下步骤：

将上述舵杆合金原料进行冶炼，得到合金钢锭；

将所述合金钢锭锻造成型，得到锻制坯料；

对所述锻制坯料进行热处理，得到平衡组织坯料；

将所述平衡组织坯料进行调质处理，得到所述合金舵杆。

在本发明一示例中，将所述舵杆合金原料进行冶炼，得到合金钢锭包括：电炉冶炼、钢包精炼、真空脱气和铸锭。

在本发明一示例中，所述电炉冶炼的温度为1550～1650℃，所述电炉冶炼的时间为1～2h。

在本发明一示例中，所述钢包精炼的温度为1600～1680℃，所述钢包精炼的时间为0.5～1h，所述钢包精炼时采用氩气保护。

在本发明一示例中，所述真空脱气的时间为0.3～0.5h，所述真空脱气后氢含量≤1.5ppm。

在本发明一示例中，将所述合金钢锭锻造成型，得到锻制坯料，包括第一火次锻造、第二火次锻造和第三火次锻造，其中第一火次锻造时温度控制在1200～1270℃，保温时间≥15h后对其拉拔，控制锻造比≥1.5；第二火次锻造的温度控制在1180～1250℃，保温时间≥10h，取出后先镦粗后拔长，控制锻造比≥1.5；第三火次锻造的温度控制在1180～1250℃，保温时间≥10h，取出后拉拔至所需尺寸，控制锻造比≥1.5。

在本发明一示例中，对所述锻制坯料进行热处理，包括第一阶段热处理和第二阶段热处理，所述第一阶段热处理时温度控制在870～930℃，保温时间≥20h，保温结束冷却至150～300℃后进行第二阶段热处理，所述第二阶段热处理温度控制在620～700℃，保温时间≥20h，第二次阶段热处理结束后随炉冷却至300℃以下取出得到所述平衡组织坯料。