具有改善的可加工性和韧性的用于热锻的非调质钢线材以及用于制造其的方法与流程

    专利查询2025-11-17  5


    本公开内容涉及具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材以及用于制造其的方法,并且更特别地,涉及适合用作汽车或机械部件用材料的非调质钢线材以及用于制造其的方法。


    背景技术:

    1、与通过调质(quenching and tempering,qt)热处理获得特定水平的强度和韧性的调质钢不同,非调质钢中省略了qt热处理过程。因此,非调质钢不仅通过降低热处理成本、简化过程以缩短交货时间以及提高生产率而在经济上是有利的,而且还通过减少由热处理期间操作炉产生的co2而是环境友好的。在开发之初,由于非调质钢的韧性相对于调质钢的韧性较差,因此非调质钢仅应用于不需要高韧性的部件。然而,随近来对环境可行性和成本降低的需求的增加,对改善非调质钢的韧性的需求正在增加。此外,由于经常进行切削过程来获得部件的最终形状,因此还需要可加工性。通常,通过添加s产生大量的mns来改善可加工性,从而导致产品的韧性降低的问题。


    技术实现思路

    1、技术问题

    2、本公开内容提供了非调质钢线材以及用于制造其的方法,所述非调质钢线材的韧性较常规调质钢的韧性差的缺点得以克服,并且在没有另外的热处理的情况下通过经由tin和aln的形成来减小晶粒尺寸并经由ca的添加来抑制mns的伸长而具有冲击韧性和可加工性二者。

    3、技术方案

    4、根据本公开内容的一个实施方案的具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材以重量百分比(重量%)计包含:0.3%至0.5%的c、0.4%至0.9%的si、0.5%至1.2%的mn、0.02%或更少的p、0.01%至0.05%的s、0.01%至0.05%的可溶al、0.1%至0.3%的cr、0.01%至0.02%的ti、0.0005%至0.002%的ca、0.007%至0.02%的n,以及剩余部分为fe和不可避免的杂质,还包含铁素体和珠光体作为显微组织,并且满足以下关系表达式1。

    5、[关系表达式1]2≤(al+ti)/n≤5

    6、根据本公开内容的一个实施方案的用于制造具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材的方法包括:在950℃至1120℃的温度范围内对钢件进行再加热,以重量百分比(重量%)计,所述钢件包含:0.3%至0.5%的c、0.4%至0.9%的si、0.5%至1.2%的mn、0.02%或更少的p、0.01%至0.05%的s、0.01%至0.05%的可溶al、0.1%至0.3%的cr、0.01%至0.02%的ti、0.0005%至0.002%的ca、0.007%至0.02%的n,以及剩余部分为fe和不可避免的杂质;在750℃至850℃的温度下将经再加热的钢件精轧成钢线材;以及对钢线材进行卷绕并在0.1℃/秒至5.0℃/秒的平均冷却速率范围内将钢线材冷却至400℃。

    7、有益效果

    8、在根据本公开内容的一个实施方案的具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材中,ti和al与n结合以形成氮化物例如tin和aln,并且这样的氮化物干扰晶界的生长以减小晶粒尺寸,从而改善韧性。此外,由ca的添加产生的基于ca的氧化物充当mns形成的核,并抑制轧制期间mns的伸长,以改善可加工性和韧性。因此,即使省略热处理,所述钢线材也可以应用于需要可加工性和韧性二者的汽车或机械部件使用的材料。



    技术特征:

    1.一种具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材,以重量百分比(重量%)计包含:0.3%至0.5%的c、0.4%至0.9%的si、0.5%至1.2%的mn、0.02%或更少的p、0.01%至0.05%的s、0.01%至0.05%的可溶al、0.1%至0.3%的cr、0.01%至0.02%的ti、0.0005%至0.002%的ca、0.007%至0.02%的n,以及剩余部分为fe和不可避免的杂质,并且

    2.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中所述非调质钢线材满足以下关系表达式2:

    3.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中所述非调质钢线材满足以下关系表达式3:

    4.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中铁素体与珠光体之间的平均层间间距为10.0μm至15.0μm。

    5.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中所述铁素体的厚度为5.0μm至10.0μm。

    6.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中所述铁素体的长宽比为4或更小。

    7.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中抗拉强度为700mpa或更大。

    8.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中屈服强度为350mpa至450mpa。

    9.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中屈服比为0.45至0.65。

    10.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中冲击韧性为60j/cm2或更大。

    11.根据权利要求1所述的非调质钢线材,其中抗拉强度和冲击韧性的乘积为30000至60000。

    12.一种用于制造具有改善的可加工性和冲击韧性的非调质钢线材的方法,所述方法包括:

    13.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材满足以下关系表达式2:

    14.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材满足以下关系表达式3:

    15.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的铁素体与珠光体之间的平均层间间距为10.0μm至15.0μm。

    16.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的所述铁素体的厚度为5.0μm至10.0μm。

    17.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的所述铁素体的长宽比为4或更小。

    18.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的抗拉强度为700mpa或更大。

    19.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的屈服强度为350mpa至450mpa。

    20.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的屈服比为0.45至0.65。

    21.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的冲击韧性为60j/cm2或更大。

    22.根据权利要求12所述的方法,其中所述钢线材的抗拉强度和冲击韧性的乘积为30000至60000。


    技术总结
    公开了具有改善的可加工性和韧性的用于热锻的非调质钢线材以及用于制造其的方法。根据本发明的非调质钢线材以重量%计包含:C:0.3%至0.5%,Si:0.4%至0.9%,Mn:0.5%至1.2%,P:0.02%或更少,S:0.01%至0.05%,可溶Al:0.01%至0.05%,Cr:0.1%至0.3%,Ti:0.01%至0.02%,Ca:0.0005%至0.002%,和N:0.007%至0.02%,剩余部分为Fe和不可避免的杂质,并且还包含铁素体和珠光体作为显微组织,并且满足关系表达式1。[关系表达式1]2≤(Al+Ti)/N≤5。

    技术研发人员:林男锡,文东俊,金汉辉
    受保护的技术使用者:浦项股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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