[发明专利]凿岩钎具钢

说明书

本发明属于一种合金钢，该合金钢具有较高的强度和韧性，适于制造大功率液压凿岩机钎杆。

凿岩过程中，钎杆在凿岩机械与岩石之间起着传递能量的作用。服役中，钎杆承受巨大的冲击，扭转载荷，以及外部磨损和内孔应力的腐蚀，工作条件十分严苛。随着大功率凿岩机械的发展，特别需要高寿命的凿岩机钎杆，也就是需要提供高性能的钎具钢。目前使用的重型钎具钢多为低碳Cr-Ni合金钢，该合金钢的生产需要经过退火、渗碳、淬火、回火等热处理工艺，制造工艺复杂，工艺线路较长，成本高，产品质量不稳定，影响凿岩机械的生产效率。

本发明的目的旨在提供一种高品质的凿岩钎具钢，该钎具钢具有强度、韧性高，生产工艺简单，成本低的特点，利用这种钎具钢制成的钎杆比现有钎杆的使用寿命长。

本发明的目的通过如下技术方案实现：凿岩钎具钢的化学成分(重量％)为：C0.15～0.45％， Si0.50～1.50％，Mn0.50～1.50％，Cr0.30～1.00％，Ni0.80～3.50％，Mo0.10～1.00％，V0.02～0.20％和/或Nb0.01～0.15％，

其余为Fe及少量杂质。

将上述成分的微合金钢，经热轧空冷，再经过200～600℃温度回火调整硬度，制取凿岩钎杆。本钎具钢经上述加工处理后，即保留了轧制造成的变形强化效果，又可获得较细的非平衡显微组织，因而具有较高的强度和韧性。

利用本发明钢制造的试样进行疲劳试验，结果如下表：

钢    种    HRC   σ_-1(MPa)N250(次) 寿命比(％)本发明钢单独加入V    43    1373.6×10⁶    300单独加入Nb    43    1913.8×10⁶    317同时加V、Nb    45    2004.3×10⁶    358FF710    42    1622.3×10⁶    19240CrNiMo    33    1703.0×10⁶    25055SiMnMo    42    1201.2×10⁶    100

试验结果表明，由于加入V、Nb元素，提高了钎杆的使用寿命，即提高了钎杆的强度和韧性。以同时加入V、Nb元素的试样为例，钎杆寿命比较FF710钢高89％，比较55SiMnMo钢高350％。所制实物钎杆使用寿命，与上述结果完全吻合。