一种超细晶粒合金钢锻件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112251664A(43)申请公布日2021.01.22(21)申请号202011038200.8C21D1/18(2006.01)(22)申请日2020.09.28C21D6/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)(71)申请人无锡市法兰锻造有限公司地址214161江苏省无锡市滨湖区胡埭镇振胡路288号(72)发明人吴金波李刚亮袁超路敏(74)专利代理机构广州博士科创知识产权代理有限公司44663代理人孙倩倩(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/22(2006.01)C21C7/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种超细晶粒合金钢锻件及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种超细晶粒合金钢锻件，所述的合金钢含有下列化学成分：C0.12％～0.16％，Si0.50％～0.55％，Mn0.50％～0.75％，Cr1.20％～1.30％，Mo0.60％～0.65％，Al0.03％～0.05％，余量为铁。还公开了一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，包括如下步骤：电炉冶炼；炉外精炼；锻造；热处；性能测试；机加工；无损检测；成品。通过上述方式，本发明调整化学元素含量，增加Al元素，Al元素可以大幅增加奥氏体形核数量，细化晶粒，通过细化晶粒可以同时提高材料强度和材料韧性；采用铝脱氧工艺，微量Al元素可以有效细化晶粒，提高Cr、Mo元素含量，进一步提高材料强度；热处理采用淬火+回火，为避免晶粒在热处理时长大，限制淬火温度上限和保温时间，同时提高淬火冷却能力，加大冷却介质循环速度，增大冷却水体积。CN112251664ACN112251664A权利要求书1/1页1.一种超细晶粒合金钢锻件，其特征在于，所述的合金钢含有下列化学成分：C0.12％～0.16％，Si0.50％～0.55％，Mn0.50％～0.75％，Cr1.20％～1.30％，Mo0.60％～0.65％，Al0.03％～0.05％，余量为铁。2.一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，电炉冶炼：在电炉内将炉料冶炼成初炼钢水；步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水用精炼炉进一步精炼成权1所述的合金钢，精炼后将钢水铸成钢锭；步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭，用液压机或空气锤锻造成产品锻件；步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于电阻炉内进行热处理；步骤五，性能测试：热处理后，从所述步骤四热处理后的锻件上切取试验用试料，用试料加工成拉伸试样和冲击试样，进行力学性能试验；步骤六，机加工：将所述步骤五中力学性能测试合格后的锻件通过机加工制成合金钢法兰及锻件工件；步骤七，无损检测：通过超声波探伤仪、磁粉探伤仪对机加工后的工件进行探伤、检验；步骤八，成品：将探伤、检验后的工件包装入库。3.根据权利要求2所述的一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤三中的锻造温度≤1220℃，总锻造比大于等于3.5，最后一个火次变形量大于等于总变形量的20％。4.根据权利要求2所述的一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤三中发生主变形时的锻造温度为920℃～1050℃。5.根据权利要求2所述的一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤四中热处理包括淬火和回火，其中淬火温度为880℃～910℃，液体冷却，回火温度为650℃～710℃，空冷。6.根据权利要求2所述的一种超细晶粒合金钢锻件的制造方法，其特征在于：所述步骤四中淬火处理的保温时间为0.8min/mm～1.2min/mm。2CN112251664A说明书1/5页一种超细晶粒合金钢锻件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及合金钢锻造技术领域，特别是涉及一种超细晶粒合金钢锻件及其制造方法。背景技术[0002]在金属锻造行业中，提升金属材料强度的方法很多，包括增加强化元素含量、调整热处理参数、形变强化等等。但这些强化方法在提升材料强度的同时，都会以材料韧性指标降低为代价，也就是说材料强度提高后，韧性指标大幅下降，两种性能指标不能兼顾，金属材料不能同时满足性能要求。发明内容[0003]本发明主要解决的技术问题是提供一种超细晶粒合金钢锻件，能够同时提高材料强度和材料韧性。[0004]为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：[0005]一种超细晶粒合金钢锻件，所述的合金钢含有下列化学成分：C0.12％～0.16％，Si0.50％～0.55％，Mn0.50％～0.75％，Cr1.20％～1.30％，Mo0.60％～0.65％，A