一種高強度高韌性合金鋼的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強度高韌性合金鋼，包括0.14～0.18wt％碳、0.20～0.30wt％硅、0.02～0.06wt％硼、0.80～1.20wt％錳、0.01～0.03wt％磷、0.015～0.025wt％硫、0.08～0.12wt％鉻、0.06～0.14wt％釩、0.30～0.50wt％鎳、0.2～0.3wt％銅、0.04～0.08wt％鉬、0.08～0.1wt％鈦、0.02～0.04wt％鈮、0.16～0.20wt％銣、0.08～0.1wt％釷，鈷和鋯共0.05～0.07wt％，余量為鐵；其中，鈷和鋯的比例為4～6:1。本發明提供的合金鋼具有超高強度和韌性，可以用于對強度和韌性要求較高的工件的制作。該合金鋼的強度和韌性與合金鋼中鈷和鋯的含量比例有關，且比例的微小變動對強度和韌性影響非常大。
【專利說明】
-種高強度高初性合金鋼
技術領域
[0001] 本發明設及合金領域，具體設及一種高強度高初性合金鋼。
【背景技術】
[0002] 合金鋼的發展已經有100多年的歷史，到目前為止，多種多樣的合金鋼在工業上被 應用，主要有W下類型：調質鋼、彈黃鋼、工具鋼、高速鋼、模具鋼、高中低碳合金鋼等，目前 為止，雖然合金鋼技術得到很大發展，但是，仍有很多問題存在，如耐磨度、硬度、防誘性能、 耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、初性、成本等不能兼顧，在很多場合還不能滿足生產的要 求，還需要進一步改進，W提高生產效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術發展提供保 障，為社會發展提供動力，任務還很艱巨。
[0003] 現有合金鋼的碳含量都較高，如美國材料與試驗協會標準ASTMA709/A709M-(nb中 的looaoow鋼，其碳含量大于0.10%，運種合金鋼雖然具有高強度，但其初性、焊接性能都 較差。專利申請號為2004100967957公開了一種合金鋼。該合金鋼的采用TMCP+RPC+SQ方法 進行生產，得到的是抗拉強度級別為SOOMPa級別的高強度鋼，并且該鋼W澤火狀態交貨，但 該合金鋼的殘余應力較大，另外該合金鋼中不含Cr,因而耐候性能較差。專利申請號為 200410061112.4也公開了一種合金鋼，但該合金鋼并未添加微量元素棚，因此該合金鋼的 抗拉強度僅為590~650MPa。
[0004] "超高強度鋼"的定義是相對于時代要求的技術進步程度而在變化的。一般講，屈 服強度在1370MPa(140kgf/mm 2)W上，抗拉強度在1620MPaa6化gf/mm2)W上的合金鋼稱超 高強度鋼。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種高強度高初性合金鋼。
[0006] 上述目的是通過如下技術方案得W實現的
[0007] 一種高強度高初性合金鋼，包括如下化學成分：0.14~O.lSwt%碳、0.20~ 0.30"1%娃、0.02~0.06"1%棚、0.80~1.20"1%儘、0.01~0.03"1%憐、0.015~ 0.025"1%硫、0.08~0.12"1%銘、0.06~0.14"1%饑、0.30~0.50"1%儀、0.2~0.3訊1% 銅、0.04~0.OSwt%鋼、0.08~0.1 wt%鐵、0.02~0.04wt%妮、0.16~0.20wt%鋼、0.08~ 0.1 wt %社，鉆和錯共0.05~0.07wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為4~6:1。
[0008] 進一步地，所述的高強度高初性合金鋼包括如下化學成分:0.16wt %碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1. OOwt %儘、0.02wt %憐、0.02wt %硫、0.1 Owt %銘、0.1 Owt %饑、0.40wt % 儀、0.25wt% 銅、0.06wt% 鋼、0.09wt% 鐵、0.03wt% 妮、O.lSwt% 鋼、0.09wt% 社，鉆和錯共 0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為5:1。
[0009] 進一步地，所述的高強度高初性合金鋼包括如下化學成分:0.14wt %碳、0.20wt % 娃、0.02wt % 棚、0 . SOwt % 儘、0 . Olwt % 憐、0.015wt % 硫、0 . OSwt % 銘、0.06wt % 饑、 0.30wt % 儀、0.% 銅、0.04wt % 鋼、0.0 Swt % 鐵、0.02wt % 妮、0.16wt % 鋼、0.0 Swt % 社， 鉆和錯共〇.〇5wt%，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為4:1。
[0010]進一步地，所述的高強度高初性合金鋼包括如下化學成分:O. ISwt %碳、0.30wt% 娃、0.06wt % 棚、1.20wt % 儘、0.03wt %憐、0.025wt%硫、0.12wt% 銘、0.14wt% 饑、 0.50wt % 儀、0.3wt % 銅、0.0 Swt % 鋼、0.1 Wt % 鐵、0.04wt % 妮、0.20wt % 鋼、0.1 Wt % 社，鉆 和錯共0.07wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為6:1。
[0011]本發明的優點：
[0012] 本發明提供的合金鋼強度高且初性高，性能優異。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不W此限定本發明保護范 圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可W對 本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。
[0014] 實施例1:
[0015] 合金鋼化學成分如下：
[0016] 0.16wt % 碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1. OOwt % 儘、0.02wt % 憐、0.02wt % 硫、 0.10wt%銘、0.10wt%饑、0.40wt%儀、0.25wt%銅、0.06wt%鋼、0.09wt%鐵、0.03wt%妮、 0.1 Swt %鋼、0.09wt %社，鉆和錯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為5:1。
[0017] 實施例2:
[0018] 合金鋼化學成分如下：
[0019] 0.14wt % 碳、0.20wt % 娃、0.02wt % 棚、0 . SOwt % 儘、0.01 Wt % 憐、0.015wt % 硫、 0.08wt%銘、0.06wt%饑、0.30wt%儀、0.2wt%銅、0.04wt%鋼、0.08wt%鐵、0.02wt%妮、 0.16wt %鋼、0.0 Swt %社，鉆和錯共0.05wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為4:1。
[0020] 實施例3:
[0021] 合金鋼化學成分如下：
[0022] 0.1 Swt % 碳、0.30wt % 娃、0.06wt % 棚、1.20wt %儘、0.03wt % 憐、0.025wt % 硫、 0.1% 銘、0.14wt % 饑、0.50wt % 儀、0.3wt % 銅、0.0 Swt % 鋼、0 . Iwt % 鐵、0.04wt % 妮、 0.20wt %鋼、0.1 Wt %社，鉆和錯共0.07wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為6:1。
[0023] 實施例4:
[0024] 合金鋼化學成分如下：
[0025] 0.16wt % 碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1. OOwt % 儘、0.02wt % 憐、0.02wt % 硫、 0.10wt%銘、0.10wt%饑、0.40wt%儀、0.25wt%銅、0.06wt%鋼、0.09wt%鐵、0.03wt%妮、 0.1 Swt %鋼、0.09wt %社，鉆和錯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為4:1。
[0026] 實施例5:
[0027] 合金鋼化學成分如下：
[002引 0.16wt % 碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1. OOwt % 儘、0.02wt % 憐、0.02wt % 硫、 0.10wt%銘、0.10wt%饑、0.40wt%儀、0.25wt%銅、0.06wt%鋼、0.09wt%鐵、0.03wt%妮、 0.1 Swt %鋼、0.09wt %社，鉆和錯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為6:1。
[0029] 實施例6:對比實施例，鉆和錯的比例為3:1
[0030] 合金鋼化學成分如下：
[0031 ] 0.16wt % 碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1.0 Owt % 儘、0.02wt % 憐、0.02wt % 硫、 0.10wt%銘、0.10wt%饑、0.40wt%儀、0.25wt%銅、0.06wt%鋼、0.09wt%鐵、0.03wt%妮、 0.18wt %鋼、0.09wt %社，鉆和錯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為3:1。
[0032] 實施例7:對比實施例，鉆和錯的比例為7:1
[0033] 合金鋼化學成分如下：
[0034] 0.16wt % 碳、0.25wt % 娃、0.04wt % 棚、1. OOwt % 儘、0.02wt % 憐、0.02wt % 硫、 0.10wt%銘、0.10wt%饑、0.40wt%儀、0.25wt%銅、0.06wt%鋼、0.09wt%鐵、0.03wt%妮、 0.1 Swt %鋼、0.09wt %社，鉆和錯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鉆和錯的比例為7:1。
[0035] 實施例8:性能測試
[0036] 分別測試實施例1~7合金鋼的強度和初性。結果見下表。 「00371
L〇〇38」實施例2、3與實施例4、5效果基本一致。
[0039] 從上表測試結果可W看出，本發明提供的合金鋼具有超高強度和初性，可W用于 對強度和初性要求較高的工件的制作。該合金鋼的強度和初性與合金鋼中鉆和錯的含量比 例有關，且比例的微小變動對強度和初性影響非常大。
[0040] 上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不W此限定本發明的保護 范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可W對本發明的技術方案進行修改或者等同替換， 而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。
【主權項】
1. 一種高強度高韌性合金鋼，其特征在于，包括如下化學成分：〇. 14~0.18wt%碳、 0.20~0.3(^七％硅、0.02~0.06￥七％硼、0.80~1.2(^七％錳、0.01~0.03￥七％磷、0.015~ 0.025￥七％硫、0.08~0.12￥七％鉻、0.06~0.14￥七％釩、0.30~0.50￥七％鎳、0.2~0.3界七％ 銅、0.04~0.08wt% 鉬、0.08~O.lwt% 鈦、0.02 ~0.04wt% 鈮、0.16~0.20wt% 銣、0.08 ~ 0. lwt %釷，鈷和鋯共0.05~0.07wt %，余量為鐵;其中，鈷和鋯的比例為4~6:1。2. 根據權利要求1所述的高強度高韌性合金鋼，其特征在于，包括如下化學成分： 0 · 16wt % 碳、0 · 25wt % 娃、0 · 04wt % 硼、1 · OOwt % 猛、0 · 02wt % 磷、0 · 02wt % 硫、0 · 1 Owt % 絡、 0 · 10wt % |凡、0 · 40wt % 銀、0 · 25wt % 銅、0 · 06wt % 鉬、0 · 09wt % 欽、0 · 03wt % 銀、0 · 18wt % 銣、 0.09wt %釷，鈷和鋯共0.06wt %，余量為鐵;其中，鈷和鋯的比例為5:1。3. 根據權利要求1所述的高強度高韌性合金鋼，其特征在于，包括如下化學成分： 0 · 14wt %碳、0 · 20wt %娃、0 · 02wt %硼、0 · 80wt %猛、0 · Olwt %磷、0 · 015wt %硫、0 · 08wt % 絡、0 · 06wt %|凡、0 · 30wt%銀、0 · 2wt%銅、0 · 04wt %鉬、0 · 08wt %欽、0 · 02wt %銀、0 · 16wt % 銣、0.08wt %釷，鈷和鋯共0.05wt %，余量為鐵;其中，鈷和鋯的比例為4:1。4. 根據權利要求1所述的高強度高韌性合金鋼，其特征在于，包括如下化學成分： 0 · 18wt%碳、0 · 30wt%娃、0 · 06wt %硼、1 · 20wt%猛、0 ·03wt%磷、0 · 025wt%硫、0 · 12wt% 絡、0 · 14wt %|凡、0 · 50wt %銀、0 · 3wt %銅、0 · 08wt % 鉬、0 · lwt %欽、0 · 04wt %銀、0 · 20wt % 銣、0.1 wt %釷，鈷和鋯共0.07wt %，余量為鐵;其中，鈷和鋯的比例為6:1。
【文檔編號】C22C38/02GK105861921SQ201610264079
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月23日
【發明人】何華瓊
【申請人】何華瓊