【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于高强度镍铬钼钢材及其制造方法，特别是有关于一种应用在高尔夫球杆头的高强度、高冲击韧性、高疲劳强度及低成本的镍铬钼钢材及其制造方法。
技术介绍
1、随着高尔夫球杆头的发展过程中，对其使用的金属材料要求越来越提高，除了其整体强度需求需提高以外，还必须具备轻量化或低成本等特色，甚至开始追求高惯性矩(moment of inertia,moi)与高恢复系数(coefficient of restitution,cor)，来提高击球的成功率与球飞行的距离。如欲想在现今主流市场中脱颖而出，高尔夫球杆头的材料必须透过精准的加工处理方式与特定合金元素的搭配，来创造出能够更具有操控、精准、远距及错误容忍值更高的球具。
2、另一方面，铁系合金亦被应用于高尔夫球杆头的领域。近年来，铁系合金的高尔夫球杆头的设计，渐渐强调高特征时间(characteristic time,ct)的设计，主要是增加打击面的弹簧效应作为主要的设计理念，以增加击球距离。
3、然而，就现有的铁系合金球杆头的材质方面，尚未找寻到适合材质组成，以增加打击面的弹簧效应，进而增加击球距离。一般而言，增加打击面弹簧效应具有多种方式，其中以减薄打击面厚度为业界常用手法。但是，此种方式需要打击面的板材具有高强度及延展性等性质。
4、一般在铁杆的材料选择中，马氏体时效钢是常用的高强度钢材选择，除了拥有足够的强度以外，其能够同时兼顾良好的韧性，应用在剧烈撞击的高尔夫球杆头上有优异的表现。但马氏体时效钢属于高合金钢材，成本上相对较高，若要降低成
5、然而，低合金钢应用在高尔夫球杆头的问题在于，即使强度可以达到马氏体时效钢的水平，通常会因为韧性不足的缘故，在严苛的高尔夫球测试环境中脆裂。因此，以低成本制作出可以和马氏体时效钢物理特性匹敌的低合金钢，能够运用在高尔夫球杆头上是相当具有竞争力的材料。
6、故，有必要提供一种高强度、高冲击韧性、高疲劳强度及低成本的镍铬钼钢材及其制造方法，以解决现有技术所存在的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种高强度低合金钢镍铬钼钢材及其制造方法，以解决现有技术所存在的马氏体时效钢成本上相对较高，若要降低成本最直接的方法就是减少合金钢中的添加元素含量，但添加少量元素的低合金钢如何具有高强度的问题。
2、本专利技术还提供一种高强度低合金钢镍铬钼钢材及其制造方法，以解决现有技术所存在的即使强度可以达到马氏体时效钢的水平，通常会因为韧性不足的缘故，在严苛的高尔夫球测试环境中脆裂的问题。
3、本专利技术的主要目的在于提供一种高强度低合金钢镍铬钼钢材及其制造方法，其强度可媲美马氏体时效钢以外，还拥有足够的韧性，足以撑过高尔夫球杆头的测试环境，且成本仅为马氏体时效钢的一半。
4、本专利技术又一目的在于提供一种高强度低合金钢镍铬钼钢材及其制造方法，其具有高强度、高冲击韧性、高疲劳强度及低成本的合金钢。
5、为达上述之目的，本专利技术提供一种高强度镍铬钼钢材的制造方法，包含以下步骤：提供一镍铬钼钢铸锭，其中以所述镍铬钼钢铸锭的总重为100wt％计算，包含1.8wt％至2.2wt％的镍、0.7wt％至1.0wt％的铬、0.3wt％至0.5wt％的钼、0.35wt％至0.45wt％的碳、1.5wt％至2.0wt％的硅、0.7wt％至0.9wt％的锰、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的钒、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铜、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铌、其余为铁及不可避免之杂质；对所述镍铬钼钢铸锭进行一锻造制程，以形成一镍铬钼钢板胚；对所述镍铬钼钢板胚进行一轧制制程，以形成一镍铬钼钢板材；及对所述轧制制程后的所述镍铬钼钢板材进行一退火处理、一固溶处理、一深冷处理及一时效处理，以形成一镍铬钼钢材。
6、在本专利技术一实施例中，所述轧制制程包含以下步骤：进行一第一热轧步骤，其中所述第一热轧步骤的加热温度在1000±100℃之间，以将所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的一原始厚度减至一第一厚度，其中所述原始厚度为70至50毫米之间且所述第一厚度为40至20毫米之间；进行一第二热轧步骤，其中所述第二热轧步骤的加热温度在930±50℃之间，以将经所述第一热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的所述第一厚度减至一第二厚度，其中所述第二厚度为15至10毫米之间；进行一第三热轧步骤，将经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚加热至1000±100℃之间后，对经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行水淬，其中水淬时间为20至30分钟；以及进行一第四热轧步骤，其中所述第四热轧步骤的加热温度在875±50℃之间，以将经所述第三热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行换向滚轧，使所述镍铬钼钢板胚的所述第二厚度减至一第三厚度，其中所述第三厚度为3至5毫米，以形成所述镍铬钼板材。
7、在本专利技术一实施例中，所述退火处理为将所述镍铬钼钢板材加热到ac1变态点以上加20至40℃后，并保温6至10小时。
8、在本专利技术一实施例中，所述固溶处理为将所述镍铬钼钢板材在温度800℃至900℃下进行固溶处理1至2小时。
9、在本专利技术一实施例中，所述深冷处理为将所述镍铬钼钢板材在-73℃下保温2小时至8小时，然后在空气中升到室温。
10、在本专利技术一实施例中，所述时效处理为将所述镍铬钼钢板材加热到200至400℃并保温1至4小时，然后在空气中自然冷却。
11、在本专利技术一实施例中，所述锻造制程包含以下步骤：进行一第一锻造步骤，其中所述第一锻造步骤的加热温度为1250±10℃之间，以形成一镍铬钼钢胚料；进行一第二锻造步骤，其中所述第二锻造步骤的加热温度为1100±10℃之间；进行一第三锻造步骤，其中所述第三锻造步骤的加热温度为1000±10℃之间；及进行一第四锻造步骤，其中所述第四锻造步骤的加热温度为930±10℃之间，以形成所述镍铬钼钢板胚。
12、在本专利技术一实施例中，所述锻造制程包含以下步骤：进行所述第一锻造步骤、所述第二锻造步骤及所述第三锻造步骤后，对所述镍铬钼钢胚料进行空冷。
13、再者，本专利技术提供一种通过如上所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法制造的高强度镍铬钼钢材，其中以所述高强度镍铬钼钢材的总重为100wt％计算，包含1.8wt％至2.2wt％的镍、0.7wt％至1.0wt％的铬、0.3wt％至0.5wt％的钼、0.35wt％至0.45wt％的碳、1.5wt％至2.0wt％的硅、0.7wt％至0.9wt％的锰、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的钒、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铜、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铌、其余为铁及不可避免之杂质。
14、在本专利技术一实施例中，所述高强度镍铬钼钢材的抗拉强度为295至310ksi本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述轧制制程包含以下步骤：进行一第一热轧步骤，其中所述第一热轧步骤的加热温度在1000±100℃之间，以将所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的一原始厚度减至一第一厚度，其中所述原始厚度为70至50毫米之间且所述第一厚度为40至20毫米之间；进行一第二热轧步骤，其中所述第二热轧步骤的加热温度在930±50℃之间，以将经所述第一热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的所述第一厚度减至一第二厚度，其中所述第二厚度为15至10毫米之间；进行一第三热轧步骤，将经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚加热至1000±100℃之间后，对经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行水淬，其中水淬时间为20至30分钟；以及进行一第四热轧步骤，其中所述第四热轧步骤的加热温度在875±50℃之间，以将经所述第三热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行换向滚轧，使所述镍铬钼钢板胚的所述第二厚度减至一第三厚度，其中所述第三厚度为3至5毫米
3.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述退火处理为将所述镍铬钼钢板材加热到Ac1变态点以上加20至40℃后，并保温6至10小时。
4.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述固溶处理为将所述镍铬钼钢板材在温度800℃至900℃下进行固溶处理1至2小时。
5.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述深冷处理为将所述镍铬钼钢板材在-73℃下保温2小时至8小时，然后在空气中升到室温。
6.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述时效处理为将所述镍铬钼钢板材加热到200至400℃并保温1至4小时，然后在空气中自然冷却。
7.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述锻造制程包含以下步骤：进行一第一锻造步骤，其中所述第一锻造步骤的加热温度为1250±10℃之间，以形成一镍铬钼钢胚料；进行一第二锻造步骤，其中所述第二锻造步骤的加热温度为1100±10℃之间；进行一第三锻造步骤，其中所述第三锻造步骤的加热温度为1000±10℃之间；及进行一第四锻造步骤，其中所述第四锻造步骤的加热温度为930±10℃之间，以形成所述镍铬钼钢板胚。
8.如权利要求7所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述锻造制程包含以下步骤：进行所述第一锻造步骤、所述第二锻造步骤及所述第三锻造步骤后，对所述镍铬钼钢胚料进行空冷。
9.一种通过权利要求1至8任一项所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法制造的高强度镍铬钼钢材，其特征在于，以所述高强度镍铬钼钢材的总重为100wt％计算，包含1.8wt％至2.2wt％的镍、0.7wt％至1.0wt％的铬、0.3wt％至0.5wt％的钼、0.35wt％至0.45wt％的碳、1.5wt％至2.0wt％的硅、0.7wt％至0.9wt％的锰、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的钒、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铜、大于0wt％且小于或等于0.1wt％的铌、其余为铁及不可避免之杂质。
10.如权利要求9所述的高强度镍铬钼钢材，其特征在于，所述高强度镍铬钼钢材的抗拉强度为295至310KSI之间及降伏强度为256至280KSI之间。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述轧制制程包含以下步骤：进行一第一热轧步骤，其中所述第一热轧步骤的加热温度在1000±100℃之间，以将所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的一原始厚度减至一第一厚度，其中所述原始厚度为70至50毫米之间且所述第一厚度为40至20毫米之间；进行一第二热轧步骤，其中所述第二热轧步骤的加热温度在930±50℃之间，以将经所述第一热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行滚轧，使得所述镍铬钼钢板胚的所述第一厚度减至一第二厚度，其中所述第二厚度为15至10毫米之间；进行一第三热轧步骤，将经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚加热至1000±100℃之间后，对经所述第二热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行水淬，其中水淬时间为20至30分钟；以及进行一第四热轧步骤，其中所述第四热轧步骤的加热温度在875±50℃之间，以将经所述第三热轧步骤后的所述镍铬钼钢板胚进行换向滚轧，使所述镍铬钼钢板胚的所述第二厚度减至一第三厚度，其中所述第三厚度为3至5毫米，以形成所述镍铬钼板材。
3.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述退火处理为将所述镍铬钼钢板材加热到ac1变态点以上加20至40℃后，并保温6至10小时。
4.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述固溶处理为将所述镍铬钼钢板材在温度800℃至900℃下进行固溶处理1至2小时。
5.如权利要求1所述的高强度镍铬钼钢材的制造方法，其特征在于，所述深冷处理为将所述镍铬钼钢板材在-73℃下保温2小时至8小时，然后在空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：常传贤，廖国钧，
申请(专利权)人：江西大田精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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