CN104152811A - 一种高韧性钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高韧性钢，C0.55%、Mn0.6%、Si0.22%、Cr0.8%、Al0.05-0.1%、S≤0.01%、V0.05-0.2%、Ni0.6-1.2%、P≤0.02%、Nb0.05-0.2%、B0.02-0.1%、O≤0.002%、N≤0.005%、H≤0.001%、Ca0.001-0.005%，余量为Fe；本发明提供的高韧性钢通过增加镍的含量及降低磷、氧、硫、氮的含量提高了钢的韧性，同时可以保持钢的强度，抗拉伸强度≥900MPa、落锤弯曲度≥43mm、断面收缩率≥28%。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，具体涉及一种高韧性钢。
背景技术
钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。碳是钢铁中重要元素，当碳含量增加时其强度和硬度随之增加，而塑性和延展性却随之降低，使钢变脆且难以加工；反之，随着碳含量的减少，钢的韧性得到增强且易于切削加工。高韧性钢在工程、造船等行业中使用广泛，在铸造业中也广泛使用，但是高韧性钢的往往通过降低碳含量来提高韧性，但是碳含量过低会造成钢的强度下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种高韧性钢，在保持高韧性的同时，保持的钢的强度。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高韧性钢，按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.05-0.1%、S ≤0.01%、V 0.05-0.2%、Ni 0.6-1.2%、P ≤0.02%、Nb 0.05-0.2%、B 0.02-0.1%、O ≤0.002%、N ≤0.005%、H ≤0.001%、Ca 0.001-0.005%，余量为Fe。
一种高韧性钢，按重量计各组分为：按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S ≤0.01%、V 0.12%、Ni 0.6-1%、P ≤0.02%、Nb 0.08-0.16%、B 0.05-0.1%、O ≤0.002%、N ≤0.005%、H ≤0.001%、Ca 0.002-0.003%，余量为Fe。
碳存在于所有的钢材，是最重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度。
铬增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性。
锰重要奥氏体稳定元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性和强度及耐磨损性。
镍保持强度、抗腐蚀性、和韧性。
硅有助于增强强度。
钒增强抗磨损能力和延展性。
磷是有害元素，降低钢的塑性和韧性，出现冷脆性，能使钢的强度显著提高，同时提高大气腐蚀稳定性。
硫是有害元素，使钢热脆性大。
铌可有效地提高碳钢的拉伸强度和屈服强度。
本发明的有益效果：本发明提供的高韧性钢通过增加镍的含量及降低磷、氧、硫、氮的含量提高了钢的韧性，同时可以保持钢的强度，抗拉伸强度≥900Mpa、落锤弯曲度≥43mm、断面收缩率≥28%，同时提高了钢的抗腐蚀能力。
具体实施方式
实施例1
一种高韧性钢，按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.06%、S 0.008%、V 0.08%、Ni 0.7%、P 0.015%、Nb 0.15%、B 0.02%、O 0.0015%、N 0.003%、H 0.0008%、Ca 0.002%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度906.8Mpa、落锤弯曲度44.5mm、断面收缩率28.6%。
实施例2
一种高韧性钢，按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.065%、S 0.001%、V 0.09%、Ni 0.9%、P 0.001%、Nb 0.1%、B 0.09%、O 0.001%、N 0.001%、H 0.0008%、Ca 0.003%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度908.56Mpa、落锤弯曲度46.56mm、断面收缩率29.1%。
实施例3
一种高韧性钢，按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S 0.005%、V 0.15%、Ni 1%、P 0.005%、Nb0.09%、B 0.03%、O 0.0001%、N 0.0003%、H 0.0002%、Ca 0.004%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度908.25Mpa、落锤弯曲度45.5mm、断面收缩率29.2%。
实施例4
一种高韧性钢，按重量计各组分为：按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S 0.0002%、V 0.12%、Ni 0.6%、P 0.001%、Nb 0.1%、B 0.006%、O 0.001%、N 0.001%、H 0.0005%、Ca 0.002%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度935.6Mpa、落锤弯曲度48.55mm、断面收缩率30.26%。
实施例5
一种高韧性钢，按重量计各组分为：按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S 0.0005%、V 0.12%、Ni 0.65%、P ≤0.02%、Nb 0.012%、B 0.08%、O 0.0005%、N 0.0003%、H 0.001%、Ca 0.0025%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度933.5Mpa、落锤弯曲度47.6mm、断面收缩率32.15%。
实施例6
一种高韧性钢，按重量计各组分为：按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S 0.006%、V 0.12%、Ni 0.86%、P 0.001%、Nb 0.105%、B 0.0254%、O 0.0008%、N 0.003%、H 0.0009%、Ca 0.0028%，余量为Fe。本实施例得到的高韧性钢抗拉伸强度955.4Mpa、落锤弯曲度49.25mm、断面收缩率33.7%。
通过材料的抗拉伸强度、落锤弯曲度、断面收缩率来表征钢材韧性，而且抗拉伸强度、落锤弯曲度、断面收缩率数值越大韧性越好，上述实施例的各种组分配比均大大提高了钢的韧性，而且实施例4、5、6所提供的配比，钢材的韧性更好，而且钢材的强度得到保持。
Claims (2)
1.一种高韧性钢，其特征在于，按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.05-0.1%、S ≤0.01%、V 0.05-0.2%、Ni 0.6-1.2%、P ≤0.02%、Nb 0.05-0.2%、B 0.02-0.1%、O ≤0.002%、N ≤0.005%、H ≤0.001%、Ca 0.001-0.005%，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性钢，其特征在于：按重量计各组分为：C 0.55%、Mn 0.6%、Si 0.22%、Cr 0.8%、Al 0.08%、S ≤0.01%、V 0.12%、Ni 0.6-1%、P ≤0.02%、Nb 0.08-0.16%、B 0.05-0.1%、O ≤0.002%、N ≤0.005%、H ≤0.001%、Ca 0.002-0.003%，余量为Fe。
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