空气硬化的贝氏体钢件.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CN106103751A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201580013570.7(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理(22)申请日2015.02.18有限公司11280代理人徐舒(30)优先权数据14/2209712014.03.20US(51)Int.Cl.C21D9/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C22C38/02(2006.01)2016.09.12C22C38/04(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据C22C38/12(2006.01)PCT/US2015/0162662015.02.18C22C38/14(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据C22C38/18(2006.01)WO2015/142453EN2015.09.24C22C38/32(2006.01)(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺斯州(72)发明人T·刘M·T·凯瑟权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称空气硬化的贝氏体钢件(57)摘要本发明公开了一种制造锻造钢件(200)的方法。该方法包括提供钢坯，所述钢坯可以通过改变空气的冷却速率而被选择性地硬化至不同硬度水平。该方法还包括将钢坯加热至钢坯的奥氏体化温度。该方法还包括对钢坯进行热锻造以形成包括第一区域(210)和第二区域(220)的钢件(200)。该方法还进一步包括：通过以第一冷却速率对第一区域(210)空气冷却并且以低于第一冷却速率的第二冷却速率对第二区域(220)空气冷却而选择性地冷却热锻造的钢件(200)。CN106103751ACN106103751A权利要求书1/2页1.一种制造锻造钢件(200)的方法，其包括：提供具有按重量计包括以下物质的组成的钢坯：碳：0.25-0.50wt％，锰：1.30-3.00wt％，以及硅：0.30-2.50wt％；将所述钢坯加热至所述钢坯的奥氏体化温度；对所述钢坯进行热锻造，以形成包括第一区域(210)和第二区域(220)的所述钢件(200)；以及通过以第一冷却速率对所述第一区域(210)空气冷却并且以小于所述第一冷却速率的第二冷却速率对所述第二区域(220)空气冷却来选择性地冷却所述热锻造钢件(200)。2.如权利要求1所述的方法，其中所述钢坯的所述组成按重量计进一步包括：钒：0.00-0.50wt％，钛：0.02-0.06wt％，硫：0.010-0.040wt％，氮：0.0050-0.0150wt％，铬：0.00-2.00wt％，钼：0.00-0.50wt％，硼：0.00-0.005wt％，以及余量的铁和附带杂质。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一冷却速率至少为每秒1℃，而所述第二冷却速率小于每秒1℃。4.如权利要求1所述的方法，其中所述钢坯的所述组成和所述第一区域(210)的选择性冷却配置成产生所述第一区域(210)的45-55洛氏硬度的第一硬度，且所述钢坯的所述组成和所述第二区域(220)的选择性冷却配置成产生所述第二区域(220)的35-45洛氏硬度的第二硬度，并且其中所述钢坯的所述组成和所述钢件(200)的选择性冷却配置成产生所述第一区域(210)和第二区域(220)的在室温下夏比V型缺口冲击试验中所测的35-45焦耳的冲击韧性。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述钢坯的所述组成和所述第一区域(210)的选择性冷却配置成产生包括按体积计多达40％的贝氏体的第一微观结构，并且所述钢坯的所述组成和所述第二区域(220)的选择性冷却配置成产生包括按体积计50％-100％的贝氏体的第二微观结构。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述钢件(200)为履带链(100)，所述第一区域(210)为所述履带链(100)的轨道(110)，而所述第二区域(220)为所述履带链(100)的本体(120)。7.一种用于土方机械的钢件(200)，所述钢件(200)包括：按重量计的以下组成：碳：0.25-0.50wt％，锰：1.30-3.00wt％，硅：0.30-2.50wt％，2CN106103751A权利要求书2/2页钛：0.02-0.06wt％，钒：0.00-0.50wt％，氮：0.0050-0.0150wt％，硫：0.010-0.040wt％，铬：0.00-2.00wt％，钼：0.00-0.50wt％，硼：0.00-0.005wt％，以及余量的铁和附带杂质；第一区域(210)，其具有包括按体积计多达40％的贝氏体的第一微观结构；以及第二区域(220)，其具有包括按体积计50％-100％的贝氏体的第二微观结构。8.如权利要求7所述的钢件(200)，其中所述第一区域(210)包括45-