一種含鋯起重機(jī)懸臂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種含鋯起重機(jī)懸臂。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)，指用吊鉤或其他取物裝置吊掛重物的裝置。按結(jié)構(gòu)可分為橋架型起重機(jī)、纜索型起重機(jī)和臂架型起重機(jī)三大類，按取物裝置可分為吊鉤起重機(jī)、抓斗起重機(jī)、電磁起重機(jī)等十五類，按照移動方式可分為固定式起重機(jī)、爬升式起重機(jī)、便移式起重機(jī)、徑向回轉(zhuǎn)起重機(jī)、行走式起重機(jī)五大類，按照驅(qū)動方式可分為手動起重機(jī)、電動起重機(jī)、液壓起重機(jī)三類。還有按照回轉(zhuǎn)能力、支承方式、操作方式等來分類的?，F(xiàn)有技術(shù)中，抗拉強(qiáng)度950MPa級和IlSOMPa級高強(qiáng)度鋼板的基本組織是回火馬氏體和下貝茵體。為實(shí)現(xiàn)鋼的高強(qiáng)度，除了對鋼進(jìn)行組織控制，還利用了析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化等強(qiáng)化機(jī)制。在組織調(diào)控方面，過去采用的工藝是熱軋后進(jìn)行再加熱淬火-回火熱處理(RQ-T)，上世紀(jì)80年代后開發(fā)出TMCP技術(shù)，因此改變?yōu)槭÷栽偌訜岽慊鸬闹苯哟慊?回火熱處理(DQ-T)，利用該工藝可以減少合金元素用量和縮短生產(chǎn)周期。而合金元素的減量有利于焊接性的改善和降低焊接預(yù)熱溫度。
[0003]在起重機(jī)懸臂用鋼的韌性方面，鋼的強(qiáng)度越高，應(yīng)力越大，脆性斷裂的危險性越大。因此，對高強(qiáng)鋼提出低溫韌性的要求。在鋼板外觀方面，外觀質(zhì)量日益受到重視，對于起重機(jī)懸臂來說，為避免應(yīng)力集中，也要求對鋼板表面瑕疵進(jìn)行嚴(yán)格控制。在鋼板平坦度方面，為使起重機(jī)懸臂伸縮時具有良好的抽動性，以及保證焊接坡口精度，要求對薄鋼板的平坦度進(jìn)行嚴(yán)格控制。目前，需要考慮的主要問題:使起重機(jī)懸臂具備所需的微觀結(jié)構(gòu)，選擇出適合于起重機(jī)懸臂的合金元素，并兼顧成本問題；鑒于起重機(jī)懸臂的特殊用途，必須嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量；以及熱處理工藝中，鋼板中殘余應(yīng)力較大，導(dǎo)致了板形問題，同時也增加了工序與成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述起重機(jī)懸臂的使用性能問題，本發(fā)明提供了一種含鋯起重機(jī)懸臂，該含鋯起重機(jī)懸臂通過對微觀結(jié)構(gòu)的控制，使其具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種含鋯起重機(jī)懸臂，所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分中包括鋯元素，并且，所述起重機(jī)懸臂具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，該外層結(jié)構(gòu)為貝氏體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)層結(jié)構(gòu)被所述外層結(jié)構(gòu)所包裹，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有珠光體結(jié)構(gòu)。
[0006]所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分按重量百分比計(jì)為:0.24%?0.28%的C，0.10%?0.18% 的 Si，1.05%?1.20% 的 Mn，1.05%?1.10% 的 Zr，0.10%?0.20% 的Ti,0.0001%?0.001%的 Β，0.03%?0.05%的 V，不大于 0.001%的 S，不大于 0.001%的P，不大于0.10%的Cu，不大于0.10%的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0007]所述起重機(jī)懸臂的熱處理工藝為:a、以10?12°C /min的加熱速度加熱鋼坯至1000?1100°C，保溫60?120分鐘；b、采用成形工序使所述鋼坯成形為起重機(jī)懸臂；c、將成形的所述起重機(jī)懸臂在320?360°C進(jìn)行等溫淬火處理。
[0008]可選地，所述起重機(jī)懸臂的外層結(jié)構(gòu)還含有12?15%的索氏體結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)還含有8?10%的索氏體結(jié)構(gòu)。
[0009]可選地，所述起重機(jī)懸臂具有1100N/mm2?1200N/mm2的抗拉強(qiáng)度。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明通過起重機(jī)懸臂的內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，同時，選擇合適的合金元素，特別是鋯元素作為有益的合金化元素引入到起重機(jī)懸臂，從而保證了起重機(jī)懸臂具有良好的抗拉強(qiáng)度，并且成本控制在合理的范圍之內(nèi)，使起重機(jī)懸臂在實(shí)際應(yīng)用中保持了良好的力學(xué)性能。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例和對比例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]實(shí)施例1:
[0013]一種含鋯起重機(jī)懸臂，所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分中包括鋯元素，并且，所述起重機(jī)懸臂具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，該外層結(jié)構(gòu)為貝氏體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)層結(jié)構(gòu)被所述外層結(jié)構(gòu)所包裹，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有珠光體結(jié)構(gòu)。所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分按重量百分比計(jì)為:0.25%的 C，0.18%的 Si，1.20%的 Mn，1.10%的 Zr，0.10%的 Ti，0.0001%的 Β，0.05%的V，不大于0.001 %的S，不大于0.001 %的P，不大于0.10%的Cu，不大于0.10%的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。所述起重機(jī)懸臂的熱處理工藝為:a、以10°C /min的加熱速度加熱鋼坯至1100°C，保溫120分鐘；b、采用成形工序使所述鋼坯成形為起重機(jī)懸臂；c、將成形的所述起重機(jī)懸臂在360°C進(jìn)行等溫淬火處理。
[0014]實(shí)施例2:
[0015]一種含鋯起重機(jī)懸臂，所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分中包括鋯元素，并且，所述起重機(jī)懸臂具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，該外層結(jié)構(gòu)為貝氏體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)層結(jié)構(gòu)被所述外層結(jié)構(gòu)所包裹，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有珠光體結(jié)構(gòu)。所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分按重量百分比計(jì)為:0.24% 的 C，0.10% 的 Si，1.20% 的 Mn，1.05% 的 Zr，0.20% 的 Ti，0.001% 的 B，0.05% 的 V，不大于0.001 %的S，不大于0.001 %的P，不大于0.10%的Cu，不大于0.10%的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。所述起重機(jī)懸臂的熱處理工藝為:a、以12°C /min的加熱速度加熱鋼坯至KKKTC，保溫100分鐘；b、采用成形工序使所述鋼坯成形為起重機(jī)懸臂；c、將成形的所述起重機(jī)懸臂在350°C進(jìn)行等溫淬火處理。所述起重機(jī)懸臂的外層結(jié)構(gòu)還含有15%的索氏體結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)還含有10%的索氏體結(jié)構(gòu)。所述起重機(jī)懸臂具有1200N/mm2的抗拉強(qiáng)度。
[0016]實(shí)施例3:
[0017]一種含鋯起重機(jī)懸臂，所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分中包括鋯元素，并且，所述起重機(jī)懸臂具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，該外層結(jié)構(gòu)為貝氏體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)層結(jié)構(gòu)被所述外層結(jié)構(gòu)所包裹，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有珠光體結(jié)構(gòu)。所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分按重量百分比計(jì)為:0.28%的 C，0.15%的 Si，1.20%的 Mn，1.10%的 Zr，0.20%的 Ti，0.0001%的 Β，0.04%的V，不大于0.001 %的S，不大于0.001 %的P，不大于0.10%的Cu，不大于0.10%的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。所述起重機(jī)懸臂的熱處理工藝為:a、以irC /min的加熱速度加熱鋼坯至1050°C，保溫60分鐘；b、采用成形工序使所述鋼坯成形為起重機(jī)懸臂；c、將成形的所述起重機(jī)懸臂在320°C進(jìn)行等溫淬火處理。所述起重機(jī)懸臂的外層結(jié)構(gòu)還含有12%的索氏體結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)還含有8%的索氏體結(jié)構(gòu)。所述起重機(jī)懸臂具有1300N/mm2的抗拉強(qiáng)度。
[0018]對比例1:
[0019]將與本發(fā)明實(shí)施例組成成分相同的鋼材，在其他熱處理工藝下，如傳統(tǒng)的淬火-回火熱處理，其所獲得的起重機(jī)懸臂的抗拉強(qiáng)度僅為800N/mm2，并且使用壽命也大幅度縮短。
[0020]對比例2:
[0021]采用同樣的熱處理步驟，但改變本發(fā)明實(shí)施例鋼材的組成元素，則最終所得到的起重機(jī)懸臂的抗拉強(qiáng)度為850N/mm2。
[0022]由實(shí)施例1-3和對比例I和2可以看出，通過起重機(jī)懸臂的內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，同時，選擇合適的合金元素，特別是鋯元素作為有益的合金化元素引入到起重機(jī)懸臂，從而保證了起重機(jī)懸臂具有良好的抗拉強(qiáng)度，并且成本控制在合理的范圍之內(nèi)，使起重機(jī)懸臂在實(shí)際應(yīng)用中保持了良好的力學(xué)性能。
[0023]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含鋯起重機(jī)懸臂，其特征在于:所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分中包括鋯元素，并且，所述起重機(jī)懸臂具有內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，該外層結(jié)構(gòu)為貝氏體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)層結(jié)構(gòu)被所述外層結(jié)構(gòu)所包裹，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有珠光體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉭起重機(jī)懸臂，其特征在于，所述起重機(jī)懸臂的鋼材元素成分按重量百分比計(jì)為:0.24%?0.28%的C，0.10%?0.18%的Si，1.05 %?1.20 % 的 Mn，1.05 % ?1.10 % 的 Zr，0.10 % ?0.20 % 的 Ti，0.0001 % ?0.001 % 的 B，0.03%?0.05 %的V，不大于0.001 %的S，不大于0.001 %的P，不大于0.10 %的Cu，不大于0.10%的Mo，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉭起重機(jī)懸臂，其特征在于，所述起重機(jī)懸臂的熱處理工藝為: a、以10?12°C/min的加熱速度加熱鋼坯至1000?1100°C，保溫60?120分鐘； b、采用成形工序使所述鋼坯成形為起重機(jī)懸臂； c、將成形的所述起重機(jī)懸臂在320?360°C進(jìn)行等溫淬火處理。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉭起重機(jī)懸臂，其特征在于，所述起重機(jī)懸臂的外層結(jié)構(gòu)還含有12?15%的索氏體結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)層結(jié)構(gòu)還含有8?10%的索氏體結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含鉭起重機(jī)懸臂，其特征在于，所述起重機(jī)懸臂具有1100?1300N/mm2的抗拉強(qiáng)度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鋯起重機(jī)懸臂，通過起重機(jī)懸臂的內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)，同時，選擇合適的合金元素，特別是鋯元素作為有益的合金化元素引入到起重機(jī)懸臂，從而保證了起重機(jī)懸臂具有良好的抗拉強(qiáng)度，并且成本控制在合理的范圍之內(nèi)，使起重機(jī)懸臂在實(shí)際應(yīng)用中保持了良好的力學(xué)性能。
【IPC分類】C22C38/16, C21D9/00, C22C38/14, C21D1/20, B66C23/64
【公開號】CN104988396
【申請?zhí)枴緾N201510389940
【發(fā)明人】李艷
【申請人】李艷
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月3日