具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂性的冷镦用高强度线材、热处理组件及其制造方法技术

本说明书中公开了：具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材适用于螺栓等；热处理组件；及其制造方法。根据一个示例性实施方案，具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂性的冷镦用高强度线材、热处理组件及其制造方法


[0001]本公开内容涉及具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材、热处理组件、及其制造方法。更具体地，本公开内容涉及：具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材适用于高强度螺栓等；热处理组件；及其制造方法。

技术介绍

[0002]通常，冷镦用线材分为其中省略了热处理和机械加工工艺的工艺省略型冷镦用线材以及允许组件重量减轻的冷镦用高强度线材。
[0003]冷镦用高强度线材通过对球化热处理之后的线材进行冷镦而制造，然后通过淬火和回火将其制备成热处理组件，例如机械结构、汽车部件等。
[0004]然而，一般线材的金属组织主要由珠光体构成，并且存在在奥氏体化热处理期间需要长时间的热处理来溶解渗碳体的不便之处。
[0005]此外，在进行奥氏体化热处理时，形成回火马氏体显微组织。由于回火马氏体显微组织对在1300MPa或更高下的抗氢致延迟断裂性非常敏感，因此其难以使用。
[0006]因此，需要开发具有优异的在1300MPa或更高下的抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]本公开内容旨在提供具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材、热处理组件、及其制造方法。
[0009]技术方案
[0010]本公开内容提供了具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。
[0011]高强度线材可以具有10μm或更小的原始奥氏体平均晶粒尺寸。
[0012]马氏体可以占原始奥氏体晶界中的60％或更高。
[0013]本公开内容还提供了用于制造具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材的方法，所述方法包括：在1000℃至1200℃下加热坯料，所述坯料按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其
他杂质；在750℃至950℃的精热轧温度下进行热轧；以及以0.2℃/秒至1.0℃/秒的冷却速率进行冷却，其中经冷却的线材具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。
[0014]本公开内容还提供了具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的热处理组件，所述热处理组件按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含90％或更多的回火马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。
[0015]热处理组件可以具有5μm或更小的原始奥氏体平均晶粒尺寸。
[0016]此外，具有优异的抗氢致延迟断裂特性的热处理组件可以具有1400MPa或更高的抗拉强度和60J或更高的冲击韧性。
[0017]本公开内容还提供了用于制造具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的热处理组件的方法，所述方法包括：通过进行球化热处理并拉拔一次或更多次将线材制备成钢丝，所述线材按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，其中马氏体占原始奥氏体晶界中的60％或更高；通过进行冷镦将所制备的钢丝制备成组件；将所制备的组件在800℃至900℃下加热1,000秒至2,000秒；将经加热的组件在50℃至150℃下淬火；以及将经淬火的组件在500℃至600℃下回火3,000秒至10,000秒。
[0018]有益效果
[0019]根据本公开内容的一个示例性实施方案，由于显微组织按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体，因此奥氏体化热处理可以快速进行，并因此可以减少热处理所消耗的能量。
[0020]根据本公开内容的一个示例性实施方案，由于线材具有显微组织并且其中分布有细小碳化物，因此可以改善抗氢致延迟断裂特性。
附图说明
[0021]图1示出了实施例和比较例的抗拉强度。
[0022]图2示出了实施例和比较例的冲击韧性。
具体实施方式
[0023]本说明书公开了具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。
[0024]专利技术实施方式
[0025]在下文中，描述了本公开内容的具体示例性实施方案。然而，本公开内容的示例性实施方案可以以各种形式进行修改，并且本公开内容的技术构思不限于以下描述的实施方案。此外，提供本公开内容的示例性实施方案是为了向本领域普通技术人员更全面地说明本公开内容。
[0026]本申请中使用的术语仅用于描述具体实例。因此，例如，除非上下文另外明确指出，否则单数表述包括复数表述。此外，本申请中使用的诸如“包括/包含”、“具有”等的术语用于明确表示存在说明书中描述的特征、步骤、功能、组件或其组合，但不排除存在其他特征、步骤、功能、组件或其组合。
[0027]同时，除非另外定义，否则本说明书中使用的所有术语都应被视为具有本公开内容所属
普通技术人员通常理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，并且具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。2.根据权利要求1所述的具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，所述线材具有10μm或更小的原始奥氏体平均晶粒尺寸。3.根据权利要求1所述的具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材，其中所述马氏体占原始奥氏体晶界中的60％或更高。4.一种用于制造具有优异的热处理特性和抗氢致延迟断裂特性的冷镦用高强度线材的方法，包括：在1000℃至1200℃下加热坯料，所述坯料按重量％计包含0.3％至0.6％的C、0.05％至0.3％的Si、0.2％至1.0％的Mn、0.5％至2.0％的Cr、0.5％至2.0％的Mo、0.02％至0.05％的Al、0.01％至0.03％的N、以及作为余量的Fe和其他杂质，在750℃至950℃的精热轧温度下热轧，以及以0.2℃/秒至1.0℃/秒的冷却速率冷却，其中经冷却的线材具有按面积分数计包含80％或更多的贝氏体、1％至15％的珠光体和0.1％至2％的马氏体的显微组织，并且包含2
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个/m3或更多的直径为5nm至50nm的氮化铝。5.一种具有优异的热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炳仁，金汉辉，
申请(专利权)人：浦项股份有限公司，
类型：发明
国别省市：