【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，涉及一种高淬硬性履带用钢及其生产方法。
技术介绍
1、履带用钢在工程机械行业应用广泛，在陆战之王——坦克上更是必不可少的部件。最常见的是由履带板和履带销组成的组合式金属履带，履带板和履带销都是由耐磨合金钢组织。
2、因履带工作环境一般比较恶劣，工作中水和泥沙容易进入，造成销子和销耳迅速磨损，缩短履带的使用寿命。同时，履带越重，在运转过程中损失的功率更高，这一点在坦克等需要高速运动的车辆上体现更为明显。
3、因此，提高履带用钢的耐磨性能，能有效提高履带的使用寿命；提高履带用钢的强度，能有效减少功率损失。这对履带升级来说意义重大。
4、目前常用的履带用钢材料有35mnbh、15b36cr、scr440b、s43bch等，这些材料的强度和耐磨性能还不足以达到令人十分满意。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于通过化学成分调整，结合现有设备和工艺技术水平，开发出一种高淬硬性履带用钢。
2、本专利技术为一种高淬硬性履带用钢及其生产方法，属于钢铁产品开发及生产工艺技术研究领域。专利技术人根据合金元素对材料性能、微观组织的影响，结合现有设备和工艺条件，设计开发出了一种高淬硬性履带用钢。具体地，研发过程，专利技术人发现各化学成分的性质如下：
3、c(碳)会提高钢的强度、硬度，但同时也会增加钢的脆性；
4、si(硅)能提高铁素体和奥氏体的硬度和强度，显著提高钢的屈服强度，并改善钢的耐磨性能；
5
6、ni(镍)会提高钢的强度、韧性和疲劳抗力，但ni元素属于贵重合金；
7、cr(铬)会提高钢的强度、硬度、耐磨性能，并能显著提高钢的抗腐蚀性能；
8、mo(钼)对改善钢的延展性、韧性和耐磨性起到有利作用；
9、cu(铜)会提高钢的韧性、抗腐蚀性能，但cu元素属于贵重合金，且钢中添加cu元素后，表面质量较难控制；
10、al(铝)能减轻钢对缺口的敏感性，细化钢的晶粒度从而改善钢的强度和韧性。
11、特别地，专利技术人在研发过程中发现：
12、为了进一步提高淬透性能，需要添加一定量的b元素。然而，b(硼)元素和钢中残余的n(氮)元素会结合生成bn，对表面质量产生影响，专利技术人经过反复试验，发现添加一定量的ti元素可以有效改善b元素对于钢材表面质量的影响。
13、本专利技术提供了一种高淬硬性履带用钢，以质量百分比(wt％)计，其包括下述成分：c＝0.31-0.36wt％；si＝1.45-1.80wt％；mn＝1.50-1.70wt％；p≤0.030wt％；s≤0.040wt％；cr＝1.60-2.00wt％；mo≥0.30wt％；b≥0.0005wt％；ti＝0.02-0.06wt％；al≥0.015wt％；其余为fe和不可避免的杂质元素。
14、在一实施方案中，c的含量为0.32-0.35wt％。
15、在一实施方案中，si的含量为1.47-1.76wt％。
16、在一实施方案中，mn的含量为1.52-1.67wt％。
17、在一实施方案中，p的含量≤0.015wt％，例如0.011wt％、0.013wt％。
18、在一实施方案中，s的含量为≤0.035wt％，例如0.029wt％、0.033wt％。
19、在一实施方案中，cr的含量为1.64-1.92wt％。
20、在一实施方案中，mo的含量为0.31-0.38wt％。
21、在一实施方案中，b的含量为0.0008-0.0026wt％。
22、在一实施方案中，ti的含量为0.04-0.06wt％。
23、在一实施方案中，al的含量为0.036-0.049wt％。
24、本专利技术中，上述各成分的百分比均是指在高淬硬性履带用钢中的质量百分比(wt％)。
25、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢的抗拉强度在1400mpa以上。
26、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢的屈服强度在1180mpa以上。
27、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢的-20℃冲击功akv2在100j以上。
28、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢的表面淬火硬度(j1.5)在52hrc以上。
29、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢淬火深度100mm处的淬火硬度(j100)在51hrc以上。
30、在一实施方案中，所述高淬硬性履带用钢的的金相组织显示为贝氏体。
31、贝氏体是指：奥氏体过冷到低于珠光体转变温度和高于马氏体转变温度之间的温区时，将发生由切变相变与短程扩散相配合的转变，其转变产物叫贝氏体或贝茵体。
32、本专利技术还提供了一种所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其包括下述步骤：
33、将所述高淬硬性履带用钢的各原料混合后，经熔炼、精炼、铸造、轧制、冷却后制得；
34、其中：
35、所述熔炼过程的原料包含c、si、mn、p、s、cr、mo、al、fe和不可避免的杂质元素；
36、所述精炼过程的原料进一步还包含b、ti。
37、在一实施方案中，所述熔炼的工艺包括转炉冶炼、钢渣洗、出钢。
38、在一实施方案中，所述转炉冶炼原料为铁水：废钢＝4：1，总渣量18kg/t钢，其中石灰：白云石＝5：4。
39、在一实施方案中，所述冶炼完成后出钢渣洗，出钢温度≥1650℃(例如1657℃或1661℃)，渣洗渣料为3-4kg/t石灰(例如3.4kg/t石灰或3.6kg/t石灰)和3-4kg/t合成渣(例如3.5kg/t铝酸钙合成渣或3.7kg/t铝酸钙合成渣)，在出钢前加到钢包内，出钢过程形成混冲。
40、在一实施方案中，所述出钢过程中加入合金：铝铁共2kg/t(用于沉淀脱氧)，硅铁共18-24kg/t，锰铁共17-23kg/t，铬铁共19-28kg/t，钼铁共5-8kg/t，碳粉共1-2kg/t。上述合金中可将10-15％的合金量移到精炼过程中进行微调。
41、在一实施方案中，所述精炼的工艺为：
42、s1：lf炉造碱性渣(例如碱度为2.2或2.3)，用铝粒1kg/t扩散脱氧后加钛铁0.5-2kg/t(例如0.5kg/t或1.5kg/t)，然后进行钙化处理；
43、s2：rh抽真空到67pa以下(例如62pa或56pa)，保持10min以上(例如12min或11min)；破真空后加入硼铁(例如0.1kg/t、0.4kg/t)，再进行钙化处理、软吹+静置≥20min。
44、在一实施方案中，所述精炼的工艺为：
45、s1：lf炉造碱性渣，用铝脱氧结束后加，然后进行钙化处理；
46、s2：rh抽真空到67pa以下，保持10min以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高淬硬性履带用钢，其特征在于，以质量百分比(wt％)计，其包括下述成分：C＝0.31-0.36wt％；Si＝1.45-1.80wt％；Mn＝1.50-1.70wt％；P≤0.030wt％；S≤0.040wt％；Cr＝1.60-2.00wt％；Mo≥0.30wt％；B≥0.0005wt％；Ti＝0.02-0.06wt％；Al≥0.015wt％；其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的高淬硬性履带用钢，其特征在于，C的含量为0.32-0.35wt％；
3.如权利要求1所述的高淬硬性履带用钢，其特征在于，所述高淬硬性履带用钢的抗拉强度在1400MPa以上；
4.一种如权利要求1-3中任一项所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：将所述高淬硬性履带用钢的各原料混合后，经熔炼、精炼、铸造、轧制、冷却后制得；
5.如权利要求4所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，所述熔炼的工艺为：
6.如权利要求4所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，所述精炼的工艺为：
7.如权利
8.如权利要求7所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，所述结晶器电磁搅拌的搅拌电流为300A；
9.如权利要求4所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，所述热轧工艺为：
10.如权利要求4所述高淬硬性履带用钢的制备方法，其特征在于，所述冷却工艺为：
...【技术特征摘要】
1.一种高淬硬性履带用钢，其特征在于，以质量百分比(wt％)计，其包括下述成分：c＝0.31-0.36wt％；si＝1.45-1.80wt％；mn＝1.50-1.70wt％；p≤0.030wt％；s≤0.040wt％；cr＝1.60-2.00wt％；mo≥0.30wt％；b≥0.0005wt％；ti＝0.02-0.06wt％；al≥0.015wt％；其余为fe和不可避免的杂质元素。
2.如权利要求1所述的高淬硬性履带用钢，其特征在于，c的含量为0.32-0.35wt％；
3.如权利要求1所述的高淬硬性履带用钢，其特征在于，所述高淬硬性履带用钢的抗拉强度在1400mpa以上；
4.一种如权利要求1-3中任一项所述高淬硬性履带用钢的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞文，巨银军，罗景贤，罗雄志，袁渊，徐瑞军，陈军，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。