一种工业稳定高性能螺栓用钢及其制造方法技术

技术编号：12261335 阅读：151 留言：0更新日期：2015-10-29 00:12

一种工业稳定高性能螺栓用钢及其制造方法，属于高强度螺栓用钢技术领域。该钢化学成分质量分数％为：C 0.28‐0.37％，Si≤0.10％，Mn0.15‐0.30％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cr 1.10‐1.20％，Mo 0.15‐0.40％，B0.0005‐0.003％，Ti 0.03‐0.08％，Al 0.015‐0.030％，N≤0.005％，余为Fe，在此基础上可添加V 0.15‐0.30％或Nb 0.02‐0.04％。通过采用合理的控轧控冷工艺，将使相变后钢的原奥氏体晶粒度进一步细化1‐2个等级，获得3～8μm超细奥氏体晶粒，以及1‐20nm尺寸析出相，进而提高钢的高温回火强度。优点在于，与现有技术相比，降低相同强度级别钢的碳含量，实现淬火+回火后硬度波动小，高温回火后强度高，批次质量稳定性高，低成本，耐延迟断裂等性能优良。

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【技术实现步骤摘要】
一种工业稳定高性能螺栓用钢及其制造方法
本专利技术属于高强度螺栓用钢
，特别是提供了一种工业稳定高性能螺栓用钢及其制造方法。主要用于抗拉强度在1040-1450MPa之间，制造10.9—14.9级耐延迟断裂高强度螺栓，通过获得析出纳米级强化相及超细晶组织，析出强化代替部分固溶强化，提高螺栓的塑韧性水平和氢致延迟断裂性能，并且提高冷镦性能及回火后批次硬度均匀性和性能稳定。
技术介绍
随着能源、汽车、机械、建筑、轻工等各个行业的发展,对制造各类紧固螺栓的使用材料提出了更高的要求,迫切需求综合性能优良的螺栓材料。高强度螺栓工作应力的增加及其应用领域的扩大，以氢致延迟断裂性能和疲劳断裂为突出的使用寿命问题是10.9级以上高强度螺栓面临的关键问题。另外，高强度螺栓在使用过程中经常发生由于同批次螺栓表面硬度波动大而发生的局部过载导致螺栓失效，造成重大事故。因此，研发一种既满足螺栓的高强度性能和长寿命，又可确保螺栓产品批量质量稳定的螺栓钢具有十分重要的意义。本专利技术目的在于，实现产品硬度波动范围小于2HRC，可靠性高的10.9-14.9级螺栓钢，以满足高端制造业的需要。为此，本专利技术主要基于解决以下四个方面问题：1、控制硬度波动；2、降低碳含量，提高钢的冷镦性；3、提高钢的氢致延迟断裂性能和疲劳性能；4、减少螺栓热处理变形控制。综上所述，针对高强度螺栓钢存在的问题，有必要提供一种热处理后性能波动小(质量稳定性优良)的耐延迟断裂高强度螺栓钢及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工业稳定高性能螺栓用钢及其制造方法，抗拉强度在1040-1450MPa...

【技术保护点】
一种工业稳定高性能螺栓用钢，其特征在于，该钢的具体化学成分重量％为：C0.28‐0.37％，Si≤0.10％，Mn 0.15‐0.30％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cr 1.10‐1.20％，Mo0.15‐0.40％，B 0.0005‐0.003％，Ti 0.03‐0.08％，Al 0.015‐0.030％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种工业稳定高性能螺栓用钢，其特征在于，该钢的具体化学成分重量％为：C0.28‐0.37％，Si≤0.10％，Mn0.15‐0.30％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cr1.10‐1.20％，Mo0.15‐0.40％，B0.0005‐0.003％，Ti0.03‐0.08％，Al0.015‐0.030％，N≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质；制造工艺参数为：连铸坯经过1150‐1250℃加热保温2‐4小时后进行高速线材轧制，粗轧阶段：1100‐1150℃，变形量为25‐35％；精轧阶段：高温再结晶区轧制920‐1050℃、变形量为15‐25％，析出相控制轧制870‐920℃的变形量为25‐30％，未再结晶轧制800‐870℃，变形量为20‐30％；轧制过程结束后，线材经过水冷箱穿水冷却到吐丝温度750‐820℃，吐丝后盘条进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乐，柴之龙，应善强，时捷，王毛球，李晓源，闫永明，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11

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