中碳高韧性超高强度特质钢及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种中碳高韧性超高强度特质钢及其生产方法，它属于钢铁冶炼技术领域。本发明专利技术主要是解决现有中碳钢存在的强度低、韧性差和不能满足高载荷、高频率、大冲击工况的技术问题。本发明专利技术采用的技术方案是：中碳高韧性超高强度特质钢，其中：该特质钢的成分表达式为CaSibMncMdFee，其中M由Cu、Al、Ni、Nb、W、Bi、Ti、V、RE(稀土)、Cr、Ca、Mg、Mo、Sb、B、Zn和Zr中的2种或2种以上合金元素以任意重量百分比组成，a、b、c、d、e为重量百分比，且a+b+c+d+e＝100％。本发明专利技术的优点为：①采用低成本的合金元素；②采用普通感应电炉熔炼，不需要真空环境；③所得到的力学性能均来自没有经过锻造处理加工的铸态试样。

Medium carbon high toughness ultra high strength special steel and its production method

The invention relates to a medium carbon high toughness super high strength trait steel and a production method, which belongs to the field of steel smelting technology. The present invention is mainly to solve the technical problems that the existing medium carbon steel has low strength, poor toughness, and can not meet the high load, high frequency and large impact conditions. The technical proposal of the invention is: medium carbon ultra high strength high toughness characteristics of steel, the composition of the expression characteristics of steel is CaSibMncMdFee, which is M by Cu, Al, Ni, Nb, W, Bi, Ti, V, RE, Cr, Ca (rare earth), Mg, Mo, Sb, B Zn and Zr in 2 or 2 types of alloy elements in any weight percentage composition, a, B, C, D, e as the weight percentage, and a+b+c+d+e = 100%. The advantages of the invention are: (1) using low cost alloying elements; (2) using ordinary induction furnace to smelt without vacuum environment; and the obtained mechanical properties all come from the cast samples without forging treatment.

【技术实现步骤摘要】
中碳高韧性超高强度特质钢及其生产方法
本专利技术涉及一种中碳高韧性超高强度特质钢及其生产方法，它属于钢铁冶炼

技术介绍
钢铁材料是国民经济建设不可替代的基础材料和重要战略物资，是应用最广泛、产量最大的结构和功能材料，具有性能可塑、可循环使用的特点。一般情况下，钢的强度和韧性是一对矛盾，强度越高，对应的韧性越差。而在高载荷、高频率、大冲击的工况下，需要零配件同时兼备高强度和高韧性。尤其是当前高铁快速发展的大背景下，服役高铁的齿轮、轴承、轮对等对强度和韧性等性能提出更高的要求。低碳高合金钢成本高，加工困难。相比之下，中碳高合金钢的成本较低，应用领域更广。目前典型中碳高合金钢的性能为：屈服强度σs＝800～900MPa，抗拉强度σb＝1000～1200MPa，冲击韧性αk＝30～50J/cm2。这些合金钢的性能尚未达到超高强度钢(屈服强度不低于1370MPa，抗拉强度不低于1620MPa)的要求，还有很大的上升空间。更重要的是，韧性较低，不能满足高载荷、高频率、大冲击的工况。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有中碳钢存在的强度低、韧性差和不能满足高载荷、高频率、大冲击工况的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
中碳高韧性超高强度特质钢，其特征在于：该特质钢的成分表达式为CaSibMncMdFee，其中M由Cu、Al、Ni、Nb、W、Bi、Ti、V、RE、Cr、Ca、Mg、Mo、Sb、B、Zn和Zr中的2种或2种以上合金元素以任意重量百分比组成，a、b、c、d、e为重量百分比，且a+b+c+d+e＝100％，

【技术特征摘要】
1.中碳高韧性超高强度特质钢，其特征在于：该特质钢的成分表达式为CaSibMncMdFee，其中M由Cu、Al、Ni、Nb、W、Bi、Ti、V、RE、Cr、Ca、Mg、Mo、Sb、B、Zn和Zr中的2种或2种以上合金元素以任意重量百分比组成，a、b、c、d、e为重量百分比，且a+b+c+d+e＝100％，2.根据权利要求1所述的中碳高韧性超高强度特质钢，其特征在于：所述CaSibMncMd合金元素总含量a+b+c+d≥8.0％。3.一种生产权利要求1或2所述的中碳高韧性超高强度特质钢的方法，其特征在于由下列步骤组成：1)依据所述特质钢成分的重量百分比进行原料配料，配料用的原材料采用纯金属或中间合金、成分明确的废钢、用于调整含碳量的增碳剂、熔炼过程中需要的附加材料；2)将步骤1)配料中的部分废钢及烧损小且难熔的金属或中间合金紧实地置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志杰，胡勇，郑晓华，李怡宏，王效岗，刘坤，何少龙，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14