一种C级钢及其热处理方法技术

本发明专利技术涉及钢生产工艺领域，公开了一种C级钢，按重量分数计包括以下组分：0.24～0.32份的C，0.3～0.5的Si，0.8～1份的Mn，0～0.03份的P，0～0.03份的S，0～0.2份的Cu，0.4～0.6份的Cr，0.1～0.2份的Mo。本发明专利技术通过对化学成分的严格控制，以保证在合理的热处理工艺下得到稳定的产品机械性能。

A C grade steel and its heat treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种C级钢及其热处理方法
本专利技术涉及钢生产工艺领域，特别涉及一种C级钢及其热处理方法。
技术介绍
C级钢，一般特指机械性能和化学成分均达到美国铁路协会(A.A.R.)AAR-M-201和AAR-M-211C级钢标准的钢材。从1962年开始，美国经AAR批准的货运列车，所有车钩均采用C级钢。满足铁路高速重载运输的需求，C级钢正逐步取代传统使用的普通碳素铸钢，成我国铁路货车车钩的主导材料。C级钢在使用过程中对其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、低温冲击值要求极其严格，但现有C级钢在制作的过程中由于化学成分的原因，在热处理方式下得到的产品的机械性能不稳定，因而影响了C级钢的使用寿命。
技术实现思路
基于以上问题，本专利技术提供了一种C级钢及其热处理方法，本专利技术通过对化学成分的严格控制，以保证在合理的热处理工艺下得到稳定的产品机械性能。解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种C级钢，按重量分数计包括以下组分：0.24～0.32份的C，0.3～0.5的Si，0.8～1份的Mn，0～0.03份的P，0～0.03份的S，0～0.2份的Cu，0.4～0.6份的Cr，0.1～0.2份的Mo。作一种优选的方式，按重量分数计包括以下组分：0.26份的C，0.39份的Si，0.87份的Mn，0.016份的P，0.016份的S，0.049份的Cu，0.48份的Cr，0.14份的Mo。作一种优选的方式，按重量分数计包括以下组分：0.27份的C，0.4份的Si，0.86份的Mn，0.018份的P，0.017份的S，0.044份的Cu，0.46份的Cr，0.15份的Mo。作一种优选的方式，按重量分数计包括以下组分：0.28份的C，0.37份的Si，0.84份的Mn，0.017份的P，0.018份的S，0.053份的Cu，0.48份的Cr，0.15份的Mo。上述C级钢的热处理方法包括以下步骤：a将C级钢随炉以每小时≤150℃的速度升温至870～900℃，雾冷。b将冷却至300℃以下的C级钢加热至630～660℃，保温时间≥3小时，空冷。作一种优选方式，步骤a、b中300℃以上升温速度≤150℃/h，且300℃以内不限制升温速度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中0.26份的C、0.39份的Si、0.87份的Mn、0.016份的P、0.016份的S、0.049份的Cu、0.48份的Cr、0.14份的Mo制成的C级钢通过热处理工艺能得到稳定的产品机械性能，使其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、低温冲击值都处于稳定的状态。(2)本专利技术中0.27份的C、0.4份的Si、0.86份的Mn、0.018份的P、0.017份的S、0.044份的Cu、0.46份的Cr、0.15份的Mo制成的C级钢通过热处理工艺能得到稳定的产品机械性能，使其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、低温冲击值都处于稳定的状态。(3)本专利技术中0.28份的C、0.37份的Si、0.84份的Mn、0.017份的P、0.018份的S、0.053份的Cu、0.48份的Cr、0.15份的Mo制成的C级钢通过热处理工艺能得到稳定的产品机械性能，使其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、硬度、低温冲击值都处于稳定的状态。附图说明图1是热处理工艺示意图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例1：参见图1，按重量分数计包括以下组分：0.26份的C，0.39份的Si，0.87份的Mn，0.016份的P，0.016份的S，0.049份的Cu，0.48份的Cr，0.14份的Mo。上述C级钢的热处理方法包括以下步骤：a将C级钢随炉以每小时≤150℃的速度升温至870～900℃，雾冷。b将冷却至300℃以下的C级钢加热至630～660℃，保温时间≥3小时，空冷。作一种优选方式，步骤a、b中300℃以上升温速度≤150℃/h，且300℃以内不限制升温速度。具体的，铸件最大壁厚90mm。在本实施例中，由0.26份的C、0.39份的Si、0.87份的Mn、0.016份的P、0.016份的S、0.049份的Cu、0.48份的Cr、0.14份的Mo制成的C级钢在热处理工艺中需要随炉以每小时130℃的速度升温至880℃，保温时间3.6小时，雾冷，然后将冷却至300℃以下的C级钢加热至640℃，保温4小时，然后空冷。经过热处理的C级钢，其机械性能测试结果如表1，且标准Q/CSR015-2006要求C级钢机械性能的标准值如表1-1。表1表1-1其中，表1中的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、低温冲击值的性能都高于表1-1中对C级钢机械性能的标准，因此0.26份的C、0.39份的Si、0.87份的Mn、0.016份的P、0.016份的S、0.049份的Cu、0.48份的Cr、0.14份的Mo制成的C级钢通过热处理工艺不仅提高了C级钢的机械性能，还能使其机械性能具有稳定性，因而保证了C级钢的使用寿命。实施例2：参见图1，按重量分数计包括以下组分：0.27份的C，0.4份的Si，0.86份的Mn，0.018份的P，0.017份的S，0.044份的Cu，0.46份的Cr，0.15份的Mo。上述C级钢的热处理方法包括以下步骤：a将C级钢随炉以每小时≤150℃的速度升温至870～900℃，雾冷。b将冷却至300℃以下的C级钢加热至630～660℃，保温时间≥3小时，空冷。作一种优选方式，步骤a、b中300℃以上升温速度≤150℃/h，且300℃以内不限制升温速度。具体的，铸件最大壁厚90mm。在本实施例中，由0.27份的C，0.4份的Si，0.86份的Mn，0.018份的P，0.017份的S，0.044份的Cu，0.46份的Cr，0.15份的Mo制成的C级钢在热处理工艺中需要随炉以每小时140℃的速度升温至885℃，保温时间5小时，雾冷，然后将冷却至300℃以下的C级钢加热至650℃，保温5小时，然后空冷。经过热处理的C级钢，其机械性能测试结果如表2，且标准Q/CSR015-2006要求C级钢机械性能的标准值如表2-1。表2表2-1其中，表1中的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、低温冲击值的性能都高于表2-1中对C级钢机械性能的标准，因此0.27份的C、0.4份的Si、0.86份的Mn、0.018份的P、0.017份的S、0.044份的Cu、0.46份的Cr、0.15份的Mo制成的C级钢通过热处理工艺不仅提高了C级钢的机械性能，还能使其机械性能具有稳定性，因而保证了C级钢的使用寿命。实施例3：参见图1，按重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C级钢，其特征在于，按重量分数计包括以下组分：0.24～0.32份的C，0.3～0.5的Si，0.8～1份的Mn，0～0.03份的P，0～0.03份的S，0～0.2份的Cu，0.4～0.6份的Cr，0.1～0.2份的Mo。/n

【技术特征摘要】
1.一种C级钢，其特征在于，按重量分数计包括以下组分：0.24～0.32份的C，0.3～0.5的Si，0.8～1份的Mn，0～0.03份的P，0～0.03份的S，0～0.2份的Cu，0.4～0.6份的Cr，0.1～0.2份的Mo。


2.根据权利要求1的一种C级钢，其特征在于，按重量分数计包括以下组分：0.26份的C，0.39份的Si，0.87份的Mn，0.016份的P，0.016份的S，0.049份的Cu，0.48份的Cr，0.14份的Mo。


3.根据权利要求1的一种C级钢，其特征在于，按重量分数计包括以下组分：0.27份的C，0.4份的Si，0.86份的Mn，0.018份的P，0.017份的S，0.044份的Cu，0.46份的Cr.0....

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，刘颇，柏在胜，
申请(专利权)人：四川省洪发车辆配件有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51