哈德菲尔德高锰钢及其获得方法技术

技术编号:7495244 阅读:282 留言:0更新日期:2012-07-10 19:24
本发明专利技术涉及哈德菲尔德高锰钢及其获得方法,所述钢比基础哈德菲尔德高锰钢具有更好的机械性能,而不损害其任何性能,具有均匀的晶粒尺寸分布,由此获得新的应用,所述钢具有以下化学组成:0.90至1.35wt%的C,11.00至14.00wt%的Mn,最大0.80wt%的Si,最大0.07wt%的P,最大0.05wt%的S和量大于或等于0.01%且小于0.1wt%的铪,余量为铁和与铁有关的杂质,并且其中百分比相对于所述钢的总重量以重量表示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金工业领域,更具体而言本专利技术涉及哈德菲尔德(Hadfield)高锰钢。
技术介绍
所谓的哈德菲尔德高锰钢或锰钢于1882年得名于其英国专利技术人Robert Hadfield爵士,基本特征在于包含量通常高于1 Iwt %的锰,并且碳和锰之比也被调节为使得锰的重量比通常为碳重量的约11倍。这些钢的基本组成通常包含0. 8-1. 25wt%的碳和 ll-15wt% 的锰。哈德菲尔德高锰钢具有高的冲击强度和耐磨性。在约12wt%的锰值下哈德菲尔德高锰钢达到其最大硬度和延性性能。这些钢是无磁性的,具有低的热导率,并且具有尤其是它们的冲击性能随冷加工而改善的特性。在这个意义上,这些钢的硬度在冲击下加工之后增加至高达初始硬度的三倍,这赋予它们用于确定的应用如制造铁路道口、采石部件或水泥制造厂用部件以及第一产业如采矿范围内的多种应用的特殊效用。称为哈德菲尔德高锰钢的锰钢具有元素化学组成,其根据其制造商所通常遵循的标准,美国ASTM A 1 标准(其也见于欧洲prEN-15689-2007-ING标准)的推荐具有以下基本化学组成-碳0·90 至 1. 35%-锰11.00 至 14. 00%-硅最大0.8%-磷最大0.07%-硫最大0.05%在1050°C下进行突然和极端淬火处理之后,该材料的起始硬度为190至220HB,根据prEN-15689-2007-ING标准,获得700至800MPa的较大抗拉强度、10至35%的伸长率、 320至400MPa的屈服应力和50至160J的弹性。作为一般规则,锰含量通常不小于(且不应远大于)11. 00%,因为在这些情况下耐磨性改善但是延性严重受损。另外,如果超过该比例,则所制造的材料的价格增加但不会显著改善其机械性能。公认组成为C为1. 20%且Mn为12. 50%获得合适的性能。为了改善哈德菲尔德高锰钢的一些性能而引入合金元素如V、Cr、Mo、Ti、Nb、N或 Ce的哈德菲尔德高锰钢的存在是目前已知的。然而,一些性能得到改善而另一些性能却受损。另外,这些合金化哈德菲尔德高锰钢具有比常规哈德菲尔德高锰钢大的残余应力,这是因为添加导致钢的晶体结构发生变化。如表1所见的,添加合金元素通常使一些机械性能得到改善。权利要求1.一种哈德菲尔德高锰钢,其具有如下化学组成0. 90 至 1. 35wt%^ C,11. 00 至 14. OOwt %的 Mn,最大 0. 80wt%^ Si,最大 0. 07wt%&P,最大0.和量大于或等于0. 01wt%且小于0. 的铪,余量为铁和与铁有关的杂质,并且其中百分比相对于所述钢的总重量以重量表示。2.根据权利要求1所述的哈德菲尔德高锰钢,其中铪的量为0.05wt%。3.根据权利要求1或2所述的哈德菲尔德高锰钢,其具有均勻分布在整个部件中的具有根据UNE-EN ISO 643和ASTM E-112标准5/6级的均勻晶粒尺寸的奥氏体结构。4.一种用于获得根据权利要求1至3中任一项所述的哈德菲尔德高锰钢的方法,特征在于其通过液态冶金进行,其中添加铪,随后进行热处理以将在晶粒间界中生成的碳化物溶解,其中所述热处理包括在浇铸之后一旦冷却部件后就将所述部件引入室温下的处理烘箱中并逐渐升至约1100°C的温度,在所述温度下对于待处理的所述部件的每25mm厚度而言保持1. 5小时,然后所述时间一过就通过将所述部件引入低于30°C的水中而以短于60秒的时间快速将其冷却。全文摘要本专利技术涉及,所述钢比基础哈德菲尔德高锰钢具有更好的机械性能,而不损害其任何性能,具有均匀的晶粒尺寸分布,由此获得新的应用,所述钢具有以下化学组成0.90至1.35wt%的C,11.00至14.00wt%的Mn,最大0.80wt%的Si,最大0.07wt%的P,最大0.05wt%的S和量大于或等于0.01%且小于0.1wt%的铪,余量为铁和与铁有关的杂质,并且其中百分比相对于所述钢的总重量以重量表示。文档编号C22C38/04GK102534361SQ20111041832公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月14日 优先权日2010年12月14日专利技术者帕特里西亚·卡巴莱罗欧吉扎 申请人:Tecnalia研究与创新基金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:帕特里西亚·卡巴莱罗欧吉扎
申请(专利权)人:TECNALIA研究与创新基金
类型:发明
国别省市:

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