本發明專利技術提供了一種合金鍛鋼，其各組分及其質量百分比如下：碳0.26%～0.35%；硅0.15%～0.39%；錳0.85%～1.50%；磷小于等于0.02%；硫小于等于0.01%；鉻0.80%～2.00%；鎳0.70%～2.00%；鉬0.35%～1.00%；余量為鐵和其他元素。本發明專利技術的有益效果主要體現在：通過錳、鎳、鉻、鉬等合金元素和鍛鋼材料中碳、硅等主要化學成分的合理配比，并進行適當的熱處理，使晶粒細化，提高了合金鍛鋼材料的淬透性和熱強性能，常溫強度和高溫強度大幅度提高，具有優良的綜合力學性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種合金鍛鋼及其熱處理方法，還涉及一種由該合金鍛鋼制造的高速列車制動盤。
技術介紹
制動盤是動車組制動系統的重要部件，尤其是250Km/h及更高速的動車組，制動盤的質量性能直接影響著動車組的各項性能指標。而對于制動盤質量性能影響最大的是制 動盤所使用的合金鍛鋼材料的各項力學性能指標。國內現有高速列車鍛鋼制動盤用合金鍛鋼材料的不足之處主要有 (I)現有合金鍛鋼的各成分匹配不盡合理，且在冶煉過程中成分不容易控制，綜合力學性能不是很理想。例如，公開號為CN1385628A、名稱為“一種用于高速列車制動盤的材料” (最接近的現有技術)的專利申請為了滿足高速列車制動盤材料性能的要求，添加了鉻、鑰、釩等合金成分，但鉻、鑰等合金成分在增加材料強度的同時卻帶來了材料塑性和韌性的明顯降低；類似的，釩雖然可以細化晶粒，提高強度，但是釩容易氧化，導致其在冶煉過程中成分不容易控制，而且添加量過多的話，往往容易分散不均勻，還易導致材料產生脆性；此外，釩的添加還會帶來材料低溫沖擊韌性的下降，影響材料的溫度適應性能，導致列車在一些寒冷地區或低溫季節的制動性能下降。(2)現有合金鍛鋼采用淬火加回火處理的熱處理方法不盡合理，未能充分進一步地優化、提升材料的性能；導致所制得的制動盤容易產生變形和裂紋，影響制動盤的使用壽命O(3)國內現有高速列車鍛鋼制動盤用合金鍛鋼主要依賴進口，且價格昂貴。因此，為滿足我國高速鐵路發展的需要，開發一種綜合力學性能優良、制造容易，且性價比高的高速列車制動盤用材料顯得尤為迫切。
技術實現思路
本專利技術的第一目的在于針對上述現有技術存在的問題，提供一種合金鍛鋼，該合金鍛鋼制造容易、綜合力學性能優良，尤其適用于制造高速列車或動車組制動盤。本專利技術的第一目的是通過以下技術方案來實現的一種合金鍛鋼，其各組分及其質量百分比如下碳O. 26% O. 35% ;硅O. 15% O. 39% ;錳O. 85% I. 50% ;磷小于等于O. 02% ;硫小于等于 O. 01% ;鉻 O. 80% 2. 00% ;鎳 O. 70% 2. 00% ;鑰 O. 35% I. 00% ;余量為鐵及其他元素，所述其他元素的質量百分比總和小于等于O. 30%。在上述技術方案中，優選，所述錳為O. 85% I. 19% ;進一步優選，所述錳為O. 85% I. 10%ο在上述技術方案中，優選，所述鉻為O. 91% 2. 00%;進一步優選，所述鉻為O.91% I. 95% ;再進一步優選，所述鉻為O. 91% I. 85%。在上述技術方案中，優選，所述鎳為O. 71% 2. 00% ;再優選，所述鎳為O. 71% I.64% ;進一步優選，所述鎳為O. 71% I. 61% ;更進一步優選，所述鎳為O. 72% I. 61%。在上述技術方案中，優選，所述鑰為O. 35% O. 70%;進一步優選，所述鑰為O. 38% O. 63% ;再進一步優選，所述鑰為O. 38% O. 49%。在上述技術方案中，優選，所述硅為O. 20% O. 39% ;進一步優選，所述硅為O. 22% O. 34%ο在上述技術方案中，優選，所述磷的含量為小于等于O. 019% ;優選，所述硫的含量為小于等于O. 009%。在上述技術方案中，優選，所述其他元素包括氧、氫、氮，其中氧質量百分比含量小于等于O. 0020% ;氫質量百分比含量小于等于O. 0005% ;氮質量百分比含量小于等于 O.0070%。在所述其他元素中，除了一些常見的應控制的有害合金元素外，如錫、銻、砷、銅等；還可以包括一些對鋼的性能有益的合金元素如釩、鈦、鎢、鈮等元素中的一種或幾種。在上述技術方案中，優選，所述其他元素包括釩、鈦、鎢、鈮元素中的任意一種或任意二種及以上；其含量為釩< O. 1%，鈦< O. 08%，鎢< O. 04%，鈮< O. 05%。在上述技術方案中，進一步優選，所述其他元素包括釩、鈦、鎢、鈮元素中的任意一種或任意二種及以上;其含量為釩< O. 1%，鈦< O. 08%，鎢< O. 04%，鈮< O. 05%。在上述技術方案中，所述合金鍛鋼調質處理后的金相組織為索氏體組織。本專利技術的合金鍛鋼可以采用現有技術中的LF+V0D+VD (鋼包爐法+真空吹氧脫碳爐法+真空脫碳爐法)煉鋼工藝方法或類似的煉鋼工藝進行制備。下面詳細描述一下本專利技術的合金鍛鋼所含的各化學成分在鍛鋼冶煉中所起的作用及其優選的含量范圍。在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑。在碳素鋼中加入O. 70%以上時就算“錳鋼”，較一般錳量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能。在本專利技術中，將其含量優選控制在O. 85% I. 19% ;進一步優選錳為O. 85% I. 10%ο鉻能提高鋼的強度、硬度和耐磨性。同時，鉻又能提高鋼的高溫強度，是耐熱鋼的重要合金元素。在本專利技術中，將其含量優選控制在鉻為O. 91% 2. 00%，進一步優選鉻為O. 91% I. 95%,更進一步優選鉻為O. 91% I. 85%。鎳是擴大奧氏體相區的元素，并且也是固溶強化元素，隨著鎳含量的增加，鋼的常溫強度和高溫強度增加，而對塑性和韌性影響不大，具體可以見圖I、圖2。在本專利技術中，將其含量優選控制在所述鎳為O. 71% 2. 00% ;進一步優選所述鎳為O. 71% I. 64%，再進一步優選鎳為O. 71% I. 61% ;更進一步優選鎳為O. 72% I. 61%。鑰能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應力，發生變形，稱蠕變)。鋼中加入鑰，能提高機械性能；并且還可以抑制合金鋼由于回火而引起的脆性。在本專利技術中，將其含量優選控制在鑰為O. 35% O. 70% ;進一步優選鑰為O. 38% O. 63% ;再進一步優選為鑰O. 38% O. 49%。在本專利技術中，將硅控制在O. 15% O. 39%，優選硅為O. 20% O. 39%，進一步優選硅為 O. 22% O. 34%ο在本專利技術中，將磷控制在小于等于O. 02% ;硫小于等于O. 01% ;優選磷含量小于等于O. 019% ;優選硫含量為小于等于O. 009%。在本專利技術中，優選氧含量小于等于O. 0020% ;優選氫含量小于等于O. 0005% ;優選氮含量小于等于O. 0070%。本專利技術的第二目的在于提供一種前述合金鍛鋼的應用，所述合金鍛鋼應用于制造高速列車制動盤。本專利技術的第二目的 通過提供如下的一種高速列車制動盤來實現的其使用前述的合金鍛鋼制造而成。本專利技術的第三目的在于提供一種能進一步改善力學性能、減少變形和裂紋傾向的前述合金鍛鋼的熱處理方法。本專利技術的第三目的是通過提供前述合金鍛鋼的熱處理方法來實現，其包括以下步驟 首先進行正火處理，升溫至860°C 920°C后保溫3 5小時，風冷至常溫； 然后進行調質處理先淬火處理升溫至860°C 920°C后保溫3 5小時，水淬；隨后進行回火處理，升溫至550 620°C后保溫3 5小時，風冷或水冷至常溫。優選的，合金鍛鋼的熱處理方法中，進行所述正火處理和淬火處理時的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種合金鍛鋼，其特征在于，其各組分及其質量百分比如下：碳0.26%～0.35%；硅0.15%～0.39%；錳0.85%～1.50%；磷小于等于0.02%；硫小于等于0.01%；鉻0.80%～2.00%；鎳0.70%～2.00%；鉬0.35%～1.00%；余量為鐵及其他元素,?所述其他元素的質量百分比總和小于等于0.30%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢坤才，金文偉，郭曉暉，闕紅波，嚴運濤，郭立賓，張勛林，鄭劍云，
申請(專利權)人：南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司，常州南車鐵馬科技實業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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