强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢及其制造方法技术

技术编号:1789477 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提供超过马氏体时效钢的强度、延伸率、韧性平衡优良的机械结构用钢及其应用产品。强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢,其特征在于,钢的成分组成,以质量%计为C:大于0.30~0.5%、Si:1.0%以下、Mn:1.5%以下、Al:0.025%以下、Mo:0.3~0.5%、B:0.0005~0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,并且组织为体积率在90%以上的马氏体组织,构成该马氏体组织的板条块的大小在1.5μm以下,并且固溶B为0.0005%以上,该固溶B在原奥氏体晶界上存在原奥氏体晶粒内的1.5倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主要在汽车、产业机械的部件中使用的机械结构用钢, 特别涉及尤其适用于现阶段使用价格昂贵的马氏体时效钢等的在无级变速器(以下称为CVT)中使用的金属带等的兼具强度、延展性以及韧性的机械结构用钢、使用该钢的机械结构用钢板以及使用该钢板的金属带。
技术介绍
近年来,由于对环境问题的关注,在汽车领域等中要求提高燃料 消耗率、限制排气,从而汽车开发的方向为驱动系统的小型高输出化,例如,CVT等的开发显著。在CVT中使用的金属带中,需要同时具有 高强度和延展性以及高韧性。作为在现阶段用于这种用途的钢有马氏 体时效钢。例如在专利文献l、专利文献2、专利文献3中公开了使用 马氏体时效钢的技术。并且例如在专利文献4、专利文献5中公开了使 用亚稳奥氏体类不锈钢的技术。但是,与上述钢无关,在要求高强度化的材料中一般多添加合金 元素。马氏体时效钢中,除了 10数%的Ni以外,含有Co、 Mo、 Cr 等,在奥氏体类不锈钢中含有Cr、 Nil0数。/。。这可能明显增加钢成本, 还可能在近来的原料枯竭的情势下威胁到生产本身。专利文献1:特开2000 — 345302号公报 专利文献2:特开2002 — 38251号公报 专利文献3:特开2003 — 231921号公报 专利文献4:特开2002 — 53936号公报 专利文献5:特开2003 — 338Q3号公报
技术实现思路
于是在本专利技术中,鉴于上述现有技术的问题点,其目的在于,尽 量抑制制造成本的增加,并价格低廉地提供高强度、高延展性且高韧 性的机械结构用钢和机械结构用钢板以及适用于CVT用环形金属带的金属市o专利技术人等为了解决上述问题,进行锐意研究的结果,发现用于解 决该问题的方法。g卩,了解到,即使没有如马氏体时效钢、奥氏体不锈钢一样大量含有Ni、 Cr的成分系的情况下,只要对以适当范围添加 Mo和B的钢进行淬火及回火而形成马氏体组织时,表示出超过马氏体 时效钢的优良的拉伸强度-延伸率平衡以及高韧性。并且,关于构成该马氏体组织的组织(以下称作亚结构)进行详 细研讨的结果,发现将构成马氏体组织的板条块的大小设在一定值以 下,可发现特别优良的拉伸强度-延伸率平衡。另外还发现,固溶B存 在一定值以上,并且在原奥氏体晶界上存在原奥氏体粒内的1.5倍以上 时,能够确保优良的韧性。本专利技术是根据以上发现完成的,其要旨如下(1) 本专利技术的强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢,其特 征在于,钢的成分组成,以质量%计为C:大于0.30 0.5%、 Si: 1.0% 以下、Mn: 1.5%以下、Al: 0.025%以下、Mo: 0.3 0.5%、 B: 0.0005 0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,拉伸强度在2000MPa以上, 并且总延伸率在10%以上。(2) 在上述(1)中,其特征在于,上述成分组成,以质量%计, 进而含有Cr: 2.5%以下、Cu: 1.0%以下、Ni: 2.0%以下、V: 0.5%以下中的1种或2种以上。(3) 在上述(1)或(2)中,其特征在于,上述成分组成,以质量%计,进而含有Ti: 0.1%以下、Nb: 0.1%以下中的l种或2种以上。(4) 本专利技术的强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢,其特 征在于,钢的成分组成,以质量%计为C:大于0.30 0.5%、 Si: 1.0% 以下、Mn: 1.5%以下、Al: 0.025%以下、Mo: 0.3 0.5%、 B: 0.0005 0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,并且组织为体积率在90% 以上的马氏体组织,构成该马氏体组织的板条块的大小在1.5um以下, 并且固溶B为0.0005%以上,该固溶B在原奥氏体晶界上存在原奥氏 体晶粒内的1.5倍以上。(5) 在上述(4)中,其特征在于,上述成分组成,以质量%计, 进而含有Cr: 2.5%以下、Cu: 1.0%以下、Ni: 2.0%以下、V: 0.5%以 下中的l种或2种以上。(6) 在上述(4)或(5)中,其特征在于,上述成分组成,以质 量%计,进而含有Ti: 0.1%以下、Nb: 0.1%以下中的l种或2种以上。(7) 本专利技术的强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢板,其 特征在于,由上述(1)至(6)中的任一项所述的机械结构用钢形成, 并且板厚在0.5mm以下。(8) 本专利技术的金属带,其特征在于,由上述(7)中所述的钢板 形成,并且呈环状形状。(9) 本专利技术的强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢的制造 方法,其特征在于,对成分组成为以质量%计为C:大于0.30 0.5%、 Si: 1.0%以下、Mn: 1.5%以下、Al: 0.025%以下、Mo: 0.3 0.5%、 B: 0.0005 0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成的钢原材,以升温速 度100°C/s以上加热而进行淬火后,以IO(TC以上、40(TC以下的温度进行回火。(10) 在上述(9)中,其特征在于,上述成分组成,以质量%计,进而含有Cr: 2.5%以下、Cu: 1.0%以下、Ni: 2.0%以下、V: 0.5%以下中的l种或2种以上。(11) 在上述(9)或(10)中,其特征在于,上述成分组成,以 质量%计,进而含有Ti: 0.1%以下、Nb: 0.1%以下中的1种或2种以上。(12) 本专利技术的强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢板的 制造方法,其特征在于,对成分组成为以质量%计为C:大于0.30 0.5%、 Si: 1.0%以下、Mn: 1.5%以下、Al: 0.025%以下、Mo: 0.3 0.5%、 B: 0.0005 0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,并且板 厚在0.5mm以下的钢板,以升温速度100°C/s以上加热而进行淬火后, 以100。C以上、400。C以下的温度进行回火。(13) 在上述(12)中,其特征在于,上述成分组成,以质量% 计,进而含有Cr: 2.5%以下、Cu: 1.0%以下、Ni: 2.0%以下、V: 0.5% 以下中的1种或2种以上。(14) 在上述(12)或(13)中,其特征在于,上述成分组成, 以质量%计,进而含有Ti: 0.1%以下、Nb: 0.1%以下中的1种或2种以上。(15) 本专利技术的金属带的制造方法,其特征在于,对成分组成为 以质量%计为C:大于0.30 0.5%、 Si: 1.0%以下、Mn: 1.5%以下、 Al: 0.025%以下、Mo: 0.3 0.5%、 B: 0.0005 0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,并且具有0.5mm以下的板厚和环状形状的金属 带,以升温速度100°C/s以上加热而进行淬火后,以IOO'C以上、400'C以下的温度进行回火。(16) 在上述(15)中,其特征在于,上述成分组成,以质量%计,进而含有Cr: 2.5%以下、Cu: 1.0%以下、Ni: 2.0%以下、V: 0.5%以下中的l种或2种以上。(17) 在上述(15)或(16)中,其特征在于,上述成分组成, 以质量%计,进而含有Ti: 0.1%以下、Nb: 0.1%以下中的l种或2种以上。根据本专利技术,不大量含有价格昂贵的合金元素,就能够得到高强 度、高延展性且高韧性的机械结构用钢、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强度、延展性以及韧性优良的机械结构用钢,其特征在于,以质量%计,钢的成分组成为C:大于0.30~0.5%、Si:1.0%以下、Mn:1.5%以下、Al:0.025%以下、Mo:0.3~0.5%、B:0.0005~0.01%,余量由Fe和不可避免的杂质构成,拉伸强度在2000MPa以上,并且总延伸率在10%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丸田庆一林透黑泽伸隆木村秀途丰冈高明长谷和邦山田克美
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利