本发明专利技术公开了一种小规格圆环链用钢，其化学成分以重量百分比计包括：C：0.18～0.25％，Mn：1.50～1.90％，Si：0.15～0.40％，Ti：0.01～0.05％，Al：0.01～0.05％，P≤0.035％，S≤0.035％，余量的Fe及不可避免的杂质。通过Ti微合金化技术生产，利用Ti元素的细晶强化和析出强化作用提高盘条的力学性能，同时利用析出的碳氮化物抑制高温焊接时晶粒长大，改善焊缝区及热影响区的组织。本发明专利技术生产的圆环链用钢组织均匀、性能稳定、易于加工，避免了闪光对焊时焊接裂纹的产生，圆环链成品抗拉强度大于800MPa，具有优良的综合性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种小规格圆环链用钢。
技术介绍
圆环链用钢主要应用于矿山、码头、煤炭、水泥厂等运输、吊装、传动使用，是设备 的关键件和易损件，要求其强度高，韧性好，且具有良好的焊接性、抗疲劳、耐磨损等特性， 因此要求原材料既具有良好的内在质量和表面质量，又具有优异的综合力学性能。 近年来，国内普遍采用20Mn2A盘条生产小规格圆环链，主要用于链条、吊装捆绑 带、组装手拉萌芦吊具等起重机械。其生产圆环链的流程为：拉拔一剪切下料一冷弯成环一 闪光对焊一中频线圈加热淬火一高温回火一表面防腐处理。目前国产20Mn2A盘条在进行 圆环链生产时存在一些问题：盘条中存在贝氏体组织，导致强度偏高，冷弯时易出现脆断； 对焊过程存在晶粒粗大现象，形成魏氏体组织，冷却过程链条肩部易产生裂纹；大规格产品 调质后强度偏低问题，调质处理后链条韧性较差；制成的圆环链强度不够，无法满足部分用 户的需求。 专利CN102653834A公开了一种圆环链条用钢，该钢组分为：C :0. 20~0. 25%， Mn :1· 05 ~I. 60%，Si :0· 42 ~0· 55%，P 彡 0· 04%，S :0· 04%，Ceq 彡 0· 52%，通过降低钢 中Mn含量来消除焊接裂纹的产生，但是该方法会导致盘条强度较低；专利CN 103469078A 公开了一种70kg级圆环链用盘条，该钢组分为：C :0. 15~0. 23%，Mn :1. 20~I. 90%，Si : 0· 15 ~0· 55%，P 彡 0· 020%，S :0· 015%，Cr :0· 10 ~0· 50%，通过向 20Mn2A 钢中加入 Cr 元素来提高强度，但是该方法会导致焊缝处晶粒粗大，易造成圆环链最终性能不理想；专利 CN 1827822A公开了一种C级矿用圆环链用钢，该钢组分为：C :0. 17~0. 30%，Mn :1. 0~ 2. 0 %，Si :0· 1 ~0· 8 %，Mo :0· 1 ~0· 5 %，V :0· 02 ~0· 15 %，Cr :0· 05 %，P 彡 0· 03 %， S彡0. 03%，其含有较多的合金元素 Mo、V，因而成本较高，只适用于C级圆环链生产。
技术实现思路
针对现有技术中圆环链用钢强度不够以及焊接后易产生裂纹的问题，本专利技术提供 了一种小规格圆环链用钢，其热乳态盘条规格为Φ8~14_，屈服强度> 420MPa，抗拉强度 > 620MPa，断后伸长率> 22%，生产圆环链时不会产生焊接裂纹，圆环链成品抗拉强度> 800MPa〇 为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案： -种小规格圆环链用钢，其化学成分以重量百分比计包括：C :0. 18~0. 25%，Mn : 1. 50 ~I. 90%，Si :0· 15 ~0· 40%，Ti :0· 01 ~0· 05%，A1 :0· 01 ~0· 05%，P 彡 0· 035%， SS 0.035%，余量的Fe及不可避免的杂质。 优选的，所述的圆环链用钢中Ti含量为0.015~0.035%，Al含量为0.02~ 0· 04%〇 进一步，所述的小规格圆环链用钢制得的热乳态盘条规格为Φ8~14_，屈服强 度 > 420MPa，抗拉强度 > 620MPa。 更进一步，所述的热乳态盘条制成的圆环链成品抗拉强度> 800MPa。 本专利技术小规格圆环链钢采用Ti微合金化技术生产，向钢中复合添加少量Al元素， 主要通过细晶强化和析出强化作用提高盘条的力学性能，同时通过较高的Mn含量来保证 圆环链钢的淬透性。生产圆环链时需要经过高温闪光对焊，较高的Mn含量对焊接性能不 利，易导致晶粒粗大、产生焊接裂纹，而钢中析出的Ti (C、N)能够有效抑制高温焊接时晶粒 长大，改善焊缝区及热影响区的组织，避免焊接裂纹的产生。 本专利技术中各元素的作用及机理如下： C是提高圆环链用钢强度的主要元素。钢中碳含量增加，有利于提高钢的屈服强度 和抗拉强度，但是碳含量过高会降低钢的塑性和韧性，恶化钢的焊接性能。为保证圆环链用 钢具有较好的综合性能，碳含量控制在〇. 18~0. 25%。 Mn在钢中起固溶强化作用，能明显提高钢的强度，同时提高钢的淬透性。Mn含量 过高容易造成偏析，导致钢中出现贝氏体或马氏体组织，降低钢的塑性。另外，Mn含量增高 会导致钢的焊接性能降低。圆环链用钢中Mn含量控制在1. 50~1. 90%。 Si是一种固溶元素，在钢中固溶于铁素体中，可提高钢的屈服强度和抗拉强度。同 时，Si的添加可改善圆环链用钢的回火稳定性，使圆环链在调质处理后具有良好的综合性 能。但是，Si元素过高会影响圆环链的闪光对焊性能，因此Si含量控制在0. 15~0. 40%。 Ti是本专利技术圆环链用钢中重要的微合金化元素，能够在乳制过程中析出Ti (C、 N)，阻止奥氏体和铁素体晶粒长大，具有较强的析出强化和细晶强化作用。同时，析出的 Ti (C、N)在闪光对焊时能有效阻止晶粒长大，改善焊缝处及热影响区的组织，防止焊接裂纹 产生。 Al是一种脱氧元素，可降低钢中氧含量，并能细化晶粒，提高钢的强度和韧性，但 是Al含量过高会增加钢中夹杂物含量，因此钢中Al含量控制在0. 01~0. 05%。 P、S元素为杂质元素 ，含量应尽可能低，从而减少其在奥氏体晶界处的偏聚，提高 圆环链用钢的韧性。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少在于： (1)通过Ti微合金化技术生产，盘条组织均匀，力学性能稳定，可直接用于圆环链 生产，无须采用乳后退火，能够大大降低圆环链的生产成本。 (2)通过合理的成分设计，在保证圆环链钢淬透性的同时，避免了高Mn含量导致 的焊接裂纹的产生。【具体实施方式】 下面结合实施例和对比例对本专利技术作详细说明。 实施例1 小规格圆环链用钢，其化学成分以重量百分比计为：C :0. 22%，Mn :1. 72%，Si : 0.24%，Ti :0.03 %，Al :0.02 %，P :0.013 %，S :0.012 %，余量的 Fe 及不可避免的杂 质。钢的生产工艺为：电弧炉冶炼一LF精炼一140mmX 140mm小方还连铸一高线乳制一 斯太尔摩冷却一集卷，热乳态盘条规格为Φ14_，其性能见表1。圆环链生产工艺为：拉 拔至Φ 12mm -剪切下料一冷弯成环一闪光对焊一中频线圈加热淬火（1000°C )-回火 (300°C)-表面防腐处理。成品圆环链的性能见表2。 实施例2 小规格圆环链用钢，其化学成分以重量百分比计为：C :0. 23%，Mn :1. 75%，Si : 0.21%，Ti :(X04%，A1 :(X03%，P :0.015%，S :0.013%，余量的 Fe 及不可避免的杂质。钢 的生产工艺为：电弧炉冶炼一LF精炼一140_X140mm小方坯连铸一高线乳制一斯太尔摩 冷却一集卷，热乳态盘条规格为Φ 10_，其性能见表1。圆环链生产工艺为：拉拔至Φ 8mm - 剪切下料一冷弯成环一闪光对焊一中频线圈加热淬火（l〇〇〇°C )-回火（300°C )-表面防 腐处理。成品圆环链的性能见表2。 实施例3 小规格圆环链用钢，其化学成分以重量百分比计为：本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小规格圆环链用钢，其特征在于，其化学成分以重量百分比计包括：C：0.18～0.25％，Mn：1.50～1.90％，Si：0.15～0.40％，Ti：0.01～0.05％，Al：0.01～0.05％，P≤0.035％，S≤0.035％，余量的Fe及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹理强，贺莹莹，麻晗，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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