專利名稱：哈德菲爾德高錳鋼及其獲得方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)領(lǐng)域，更具體而言本發(fā)明涉及哈德菲爾德(Hadfield)高錳鋼。
背景技術(shù)：
所謂的哈德菲爾德高錳鋼或錳鋼于1882年得名于其英國發(fā)明人Robert Hadfield爵士，基本特征在于包含量通常高于1 Iwt %的錳，并且碳和錳之比也被調(diào)節(jié)為使得錳的重量比通常為碳重量的約11倍。這些鋼的基本組成通常包含0. 8-1. 25wt%的碳和 ll-15wt% 的錳。哈德菲爾德高錳鋼具有高的沖擊強度和耐磨性。在約12wt%的錳值下哈德菲爾德高錳鋼達到其最大硬度和延性性能。這些鋼是無磁性的，具有低的熱導率，并且具有尤其是它們的沖擊性能隨冷加工而改善的特性。在這個意義上，這些鋼的硬度在沖擊下加工之后增加至高達初始硬度的三倍，這賦予它們用于確定的應用如制造鐵路道口、采石部件或水泥制造廠用部件以及第一產(chǎn)業(yè)如采礦范圍內(nèi)的多種應用的特殊效用。稱為哈德菲爾德高錳鋼的錳鋼具有元素化學組成，其根據(jù)其制造商所通常遵循的標準，美國ASTM A 1 標準(其也見于歐洲prEN-15689-2007-ING標準)的推薦具有以下基本化學組成-碳0·90 至 1. 35%-錳11.00 至 14. 00%-硅最大0.8%-磷最大0.07%-硫最大0.05%在1050°C下進行突然和極端淬火處理之后，該材料的起始硬度為190至220HB，根據(jù)prEN-15689-2007-ING標準，獲得700至800MPa的較大抗拉強度、10至35%的伸長率、 320至400MPa的屈服應力和50至160J的彈性。作為一般規(guī)則，錳含量通常不小于(且不應遠大于)11. 00%，因為在這些情況下耐磨性改善但是延性嚴重受損。另外，如果超過該比例，則所制造的材料的價格增加但不會顯著改善其機械性能。公認組成為C為1. 20%且Mn為12. 50%獲得合適的性能。為了改善哈德菲爾德高錳鋼的一些性能而引入合金元素如V、Cr、Mo、Ti、Nb、N或 Ce的哈德菲爾德高錳鋼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卻受損。另外，這些合金化哈德菲爾德高錳鋼具有比常規(guī)哈德菲爾德高錳鋼大的殘余應力，這是因為添加導致鋼的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。如表1所見的，添加合金元素通常使一些機械性能得到改善。
權(quán)利要求
1.一種哈德菲爾德高錳鋼，其具有如下化學組成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. 的鉿，余量為鐵和與鐵有關(guān)的雜質(zhì)，并且其中百分比相對于所述鋼的總重量以重量表示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的哈德菲爾德高錳鋼，其中鉿的量為0.05wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的哈德菲爾德高錳鋼，其具有均勻分布在整個部件中的具有根據(jù)UNE-EN ISO 643和ASTM E-112標準5/6級的均勻晶粒尺寸的奧氏體結(jié)構(gòu)。
4.一種用于獲得根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的哈德菲爾德高錳鋼的方法，特征在于其通過液態(tài)冶金進行，其中添加鉿，隨后進行熱處理以將在晶粒間界中生成的碳化物溶解，其中所述熱處理包括在澆鑄之后一旦冷卻部件后就將所述部件引入室溫下的處理烘箱中并逐漸升至約1100°C的溫度，在所述溫度下對于待處理的所述部件的每25mm厚度而言保持1. 5小時，然后所述時間一過就通過將所述部件引入低于30°C的水中而以短于60秒的時間快速將其冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及哈德菲爾德高錳鋼及其獲得方法，所述鋼比基礎(chǔ)哈德菲爾德高錳鋼具有更好的機械性能，而不損害其任何性能，具有均勻的晶粒尺寸分布，由此獲得新的應用，所述鋼具有以下化學組成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％的鉿，余量為鐵和與鐵有關(guān)的雜質(zhì)，并且其中百分比相對于所述鋼的總重量以重量表示。
文檔編號C22C38/04GK102534361SQ20111041832
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者帕特里西亞·卡巴萊羅歐吉扎 申請人:Tecnalia研究與創(chuàng)新基金