本发明专利技术公开了微合金非调质钢的成份，所述的微合金非调质钢包括微量的Ｖ、Ｔｉ和Ｎｂ；所述的Ｖ、Ｔｉ和Ｎｂ在总质量中的含量分别为：Ｖ：０．０６０％～０．２２０％；Ｔｉ：０．０１０％～０．０３０％；Ｎｂ：０．０２０％～０．０３０％。本发明专利技术还公开了所述的微合金非调质钢的控锻－－控冷的工艺方法，例如它包括以下过程：锻前加热、锻前加热出炉、制坯、预锻、终锻、切边、校正、锻后控冷入炉、锻后控冷、锻后控冷出炉、入料筐。采用上述技术方案的目的是在锻造的过程中，通过控温冷却的方法，不需要经过后续热处理即能生产出满足力学性能的产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料热加工的
，涉及微合金非调质钢控锻——控 冷技术，更具体地说，本专利技术涉及一种微合金非调质钢。另外，本专利技术还涉及 这种微合金非调质钢的控锻——控冷的工艺方法。
技术介绍
微合金技术是20世纪70年代出现的新型冶金学科，是传统钢铁生产向现 代化冶金生产转变的重要标志。微合金化锻造用于非调质钢，始于70年代中期。首先在德国，接着在瑞典 进行开发。我国在80年代初开始这方面的研究工作。中碳钢中加入微量的强碳 化物形成元素，控制锻造工艺，利用锻造时的高温变形及锻后的冷却来控制沉 淀物的析出及晶粒细化，从而使钢强化。使其在不用后备热处理就能满足零件 要求。为了节能降耗，微合金非调质钢越来越多地被用来制造有疲劳强度设计要 求的运动部件上，同时成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。目前，微 合金钢占钢材总量的比例，世界水平为10% 15%，工业化国家达到30%左右， 而我国不足5%，因此，微合金钢非调质钢己成为钢铁生产的重要发展方向.由于这类高强度非调质钢生产技术要求高，不易掌握。在锻造过程中各部 位变形量不一，温度分布不均匀，奥氏体晶粒变形与再结晶倾向复杂多变，最 易生产混晶和晶粒异常长大，因而淬透性产生不均匀的变化。在现在的生产中 还处在摸索阶段，没有形成成熟的技术，成为制约其发展的一个重要因素。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个问题是提供一种微合金非调质钢，其目的是在锻 造的过程中，通过控温冷却的方法，不需要经过后续热处理即能生产出满足力 学性能的产品。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为本专利技术所提供的这种微合金非调质钢，以Fe为主要成份，所述的微合金非调质钢按照在总质量的中的含量，包括以下成份C: 0.360% 0.440%; Si:0.450% 0.850%; Mn: 1.140% 1.560%; P《0.030%; S: 0.025% 0.0460/0; Cr《0.350%; Mo《0.100%; Ni《0.200%; Cu《0,250%; Al: 0.010o/o 0.030%， 所述的微合金非调质钢还包括微量的V、 Ti和Nb。所述的V、 Ti和Nb在总质量中的含量分别为V: 0.060% 0.220%; Ti: 0.010o/o 0.030%; Nb: 0.020% 0.030%。所述的微合金非调质钢的心部硬度《248HBW5/750。所述的微合金非调质钢的奥氏体晶粒度为取试样加热至850±10°C， 90 分钟淬水，其奥氏体晶粒度《5级。所述的微合金非调质钢的非金属夹杂物评级为氧化物《4级；硫化物《4级。本专利技术所要解决的第二个问题是提供用于以上所述的微合金非调质钢的控 锻——控冷的工艺方法，其专利技术目的与上述技术方案是相同的。所述的微合金 非调质钢为38MnVS6，所述的38MnVS6用于制造多凸台的长轴类零件，其技 术方案是所述的控锻——控冷的工艺方法包括以下过程锻前加热——锻前加热出炉——制坯——预锻——终锻——切边——校正 ——锻后控冷入炉——锻后控冷——^lg后控冷出炉——入料筐。 上述的控锻——控冷的工艺方法的第一个方案-所述的38MnVS6锻后控冷所采用的冷却设备为等温回火炉，所述的等温回 火炉的炉温为550°C。所述的用38MnVS6制成的长轴类零件上的最大直径为15mm 25mm，在 所述的控锻——控冷的工艺方法的过程中，所述的零件温度与时间的关系为 以锻前加热出炉为时间起点，贝U-在锻前加热出炉时的温度为123(TC;到0.12min，制坯时的温度为1157°C;到0.35min，预锻前的温度为1125°C;到0.57min，终锻后的温度为1011°C;至U0.77min，切边前的温度为980°C;到0.93min，校正前的温度为928°C;到1.26min，锻后控冷入炉时的温度为640°C;至Ul4.1min，锻后控冷出炉时的温度为52(TC;至ljl4.5min，入料筐时的温度为351°C 。以上所述的各时段的零件温度，其偏差控制在士2(TC以内。上述的控锻——控冷的工艺方法的第二个方案所述的38MnVS6锻后控冷所采用的冷却设备为控温炉。所述的用38MnVS6制成的长轴类零件上的最大直径为25mm 40mm，在 所述的控锻——控冷的工艺方法的过程中，所述的零件温度与时间的关系为-以锻前加热出炉为时间起点，贝U:在锻前加热出炉时的温度为1235°C;到0.11min，制坯时的温度为1183°C;到0.30min，预锻前的温度为1140°C;到0.52min，终锻后的温度为1030°C;到0.73min，切边前的温度为945°C;到l.OOmin，校正前的温度为920°C;到U5min，锻后控冷入炉时的温度为640°C;至lj7.31min，锻后控冷出炉时的温度为520°C;到7.70min，入料筐时的温度为351°C 。以上所述的各时段的零件温度，其偏差控制在土2(TC以内。本专利技术所要解决的第三个问题是提供用于以上所述的微合金非调质钢的控 锻——控冷的工艺方法，其专利技术目的与上述技术方案是相同的。所述的微合金 非调质钢为TL1438，所述的TL1438用于制造直径大于长度的回转体零件，其 技术方案是所述的控锻——控冷的工艺方法包括以下过程-锻前加热——锻前加热出炉——墩粗——预锻——终锻——冲孔——切边 ——锻后控冷入炉——锻后控冷——锻后控冷出炉——入料筐。在所述的TL1438控锻——控冷的工艺方法的过程中，所述的零件温度与时 间的关系为以锻前加热出炉为时间起点，贝U-在锻前加热出炉时的温度为123(TC;至U0.25min，墩粗前的温度为118(TC;到0.53min，预锻前的温度为1127°C;到0.73min，终锻后的温度为1082°C;到0.90min，冲孔前的温度为994°C;到1.17min，切边前的温度为945°C;到1.30min，锻后控冷入炉时的温度为87(TC;到5.3min，锻后控冷出炉时的温度为547°C;到7.3min，入料筐时的温度为432°C 。 以上所述的各时段的零件温度，其偏差控制在士2(TC以内。 本专利技术采用上述技术方案，采用非调质钢代替传统的调质热处理钢，通过 合理的控温冷却工艺可以取消调质(淬火及回火)工序，简化生产工艺流程， 提高材料利用率，降低能耗和制造成本；同时还可以减小多次热处理对零件的 变形影响，改善零件质量，取得调质钢的性能，甚至超过调质钢的性能。微合 金元素钒、钛、铌以细小的碳化物、氮化物的形式在先析出的铁素体和珠光体 中析出。这些析出物与母相保持共格关系，使钢强化。因此采用非调质钢在性 价比上远远优于调质钢。 附图说明下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明图1为本专利技术中38MnVS6应用于小直径的零件时的控锻控冷温度变化曲线图2为本专利技术中38MnVS6应用于大直径的零件时的控锻控冷温度变化曲线图3为本专利技术中TL1438的控锻控冷温度变化曲线图； 图4为通过本专利技术的工艺方法获得的38MnVS6零件的应力应变曲线图； 图5为通过本专利技术的工艺方法获得的TL1438零件的应力应变曲线图； 图6为38MnVS6贝氏体超标组织的金相显微图7为采用本专利技术的工艺方法获得本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微合金非调质钢，以Ｆｅ为主要成份，所述的微合金非调质钢按照在总质量的中的含量，包括以下成份：Ｃ：０．３６０％～０．４４０％；Ｓｉ：０．４５０％～０．８５０％；Ｍｎ：１．１４０％～１．５６０％；Ｐ≤０．０３０％；Ｓ：０．０２５％～０．０４６％；Ｃｒ≤０．３５０％；Ｍｏ≤０．１０％；Ｎｉ≤０．２０％；Ｃｕ≤０．２５０％；Ａｌ：０．０１０％～０．０３０％，其特征在于：所述的微合金非调质钢还包括微量的Ｖ、Ｔｉ和Ｎｂ。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟江峰，
申请(专利权)人：芜湖三联锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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