本發(fā)明屬于合金鋼領(lǐng)域，尤其是涉及農(nóng)用撓地旋耕刀合金彈簧鋼材料。

背景技術(shù)：

用于農(nóng)田撓地使用的旋耕機(jī)配件，呈刀狀，因此稱為旋耕刀。目前國內(nèi)用于制作農(nóng)用撓地旋耕刀的材料一般為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼兩大類。合金彈簧鋼材料中的60Si2Mn扁鋼使用最為廣泛。60Si2Mn鋼強(qiáng)度、硬度較高，但塑性、韌性較低，同時(shí)加熱時(shí)易脫碳、晶粒粗大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出農(nóng)用撓地旋耕刀合金彈簧鋼材料，以解決60Si2Mn扁鋼塑性、韌性差，加熱時(shí)易脫碳、晶粒粗大的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

農(nóng)用撓地旋耕刀合金彈簧鋼材料，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括，C 0.50-0.70％，Mn 0.70-1.00％，P≤0.04％，S≤0.04％，Ni≤0.40％，Cu≤0.30％，Si 1.00-1.50％，Cr 0.30-0.50％；還包括Fe。農(nóng)用撓地旋耕刀合金彈簧鋼材料中可以含有其他不可避免的雜質(zhì)。

進(jìn)一步的，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，C 0.56-0.62％，Mn 0.75-0.90％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，Si 1.20-1.45％，Cr 0.35-0.45％。

進(jìn)一步的，所述材料中還包括Ti，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，Ti含量為:0.01-0.04％。

進(jìn)一步的，所述材料中Ti含量為:0.015-0.030％。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的農(nóng)用撓地旋耕合金彈簧鋼具有以下優(yōu)勢(shì)：

本發(fā)明的農(nóng)用撓地旋耕合金彈簧鋼，對(duì)相關(guān)成分進(jìn)行微調(diào)，并且加入Ti，有效發(fā)揮鋼中氮的有益作用，細(xì)化晶粒，提高鋼的強(qiáng)韌性；降低Si含量，增加Cr含量，不僅能夠提高彈簧鋼的強(qiáng)韌性，還能夠解決60Si2Mn加熱時(shí)的脫碳和晶粒粗化問題。

具體實(shí)施方式

60Si2Mn中Si能夠提高強(qiáng)度、硬度，但Si也能在一定程度上對(duì)塑性、韌性產(chǎn)生不良影響，含量較高時(shí)，還助長鋼加熱時(shí)的脫碳、石墨化和晶粒粗化傾向；與硅相比，鉻的突出優(yōu)點(diǎn)是不致促使鋼脫碳和晶粒粗化。因此適當(dāng)降低Si含量，增加Cr含量，不僅能夠提高彈簧鋼的強(qiáng)韌性，還能夠解決60Si2Mn加熱時(shí)的脫碳和晶粒粗化問題。

N以間隙原子形式存在于鋼中時(shí)，易與位錯(cuò)發(fā)生交互作用形成柯氏氣團(tuán)，對(duì)位錯(cuò)起到釘扎作用，使鋼的塑性、韌性降低。但當(dāng)鋼中存在鋁、釩、鈦、鈮等強(qiáng)氮化物形成元素時(shí)，鋼中的氮大部分將以氮化物或碳氮化物的形式存在，這不僅會(huì)降低鋼的時(shí)效敏感性，而且還可以細(xì)化組織，提高鋼的強(qiáng)韌性；而Ti是最有效的氮化物或碳氮化物的形成元素，它可同時(shí)與鋼中氧、硫、氮化合，受脫氧、脫硫影響較小。氮化物或碳氮化物的形成，能夠細(xì)化晶粒，提高韌性。

實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-6中的彈簧鋼均按照現(xiàn)有方法制備，且制備方法相同。實(shí)施例1-3中彈簧鋼，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，各組分的含量分別在C0.56-0.62％，Mn 0.75-0.90％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，Si 1.20-1.45％，Cr 0.35-0.45％范圍內(nèi)，余量為Fe。實(shí)施例4-6中彈簧鋼，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，各組分的含量分別在C 0.56-0.62％，Mn 0.75-0.90％，P≤0.035％，S≤0.035％，Ni≤0.35％，Cu≤0.25％，Si 1.20-1.45％，Cr 0.35-0.45％，Ti 0.015-0.03％范圍內(nèi)，余量為Fe，其中實(shí)施例1與實(shí)施例4中C、Mn、P、S、Ni、Cu、Si、Cr各組分的含量相同，實(shí)施例4中還含有Ti；其中實(shí)施例2與實(shí)施例5中C、Mn、P、S、Ni、Cu、Si、Cr各組分的含量相同，實(shí)施例5中還含有Ti；

其中實(shí)施例3與實(shí)施例6中C、Mn、P、S、Ni、Cu、Si、Cr各組分的含量相同，實(shí)施例6中還含有Ti；實(shí)施例1-6中各組份的具體含量如表1所示；對(duì)按照實(shí)施例1-6的配比生產(chǎn)的彈簧鋼按照國標(biāo)，按照扁鋼脫碳、晶粒(奧氏體)、力學(xué)性能等指標(biāo)的試驗(yàn)要求，經(jīng)精加工后，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：按照實(shí)施例4的配比生產(chǎn)的彈簧鋼比按照實(shí)施例1的配比生產(chǎn)的彈簧鋼的脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果好；按照實(shí)施例5的配比生產(chǎn)的彈簧鋼比按照實(shí)施例2的配比生產(chǎn)的彈簧鋼的脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果好；按照實(shí)施例6的配比生產(chǎn)的彈簧鋼比按照實(shí)施例3的配比生產(chǎn)的彈簧鋼的脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果好；實(shí)施例4、實(shí)施例5與實(shí)施例6相比，按照實(shí)施例5的配比生產(chǎn)的彈簧鋼的脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果最好。

對(duì)比例1中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Cr，Ni，Cu，Ti組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例1中彈簧鋼的Si含量小于實(shí)施例1-6中Si的最小含量1.2，對(duì)比例1中Si的含量為0.8；

對(duì)比例2中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Si，Ni，Cu，Ti組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例2中彈簧鋼的Cr含量大于實(shí)施例1-6中Cr的最大含量0.45，對(duì)比例2中Cr的含量為0.7；

對(duì)比例3中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Ni，Cu，Ti組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例3中彈簧鋼的Si，含量小于實(shí)施例1-6中Si的最小含量1.2，對(duì)比例3中Si的含量為0.8；對(duì)比例3中Cr含量大于實(shí)施例1-6中Cr的最大含量0.45，對(duì)比例3中Cr的含量為0.7；

對(duì)比例4中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Ni，Cu，Cr組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例4中彈簧鋼的Si，含量小于實(shí)施例1-6中Si的最小含量1.2，對(duì)比例4中Si的含量為0.8；對(duì)比例4中Ti含量為0；

對(duì)比例5中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Ni，Cu，Si組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例5中彈簧鋼的Cr，含量大于實(shí)施例1-6中Cr的最大含量0.45，對(duì)比例5中Cr的含量為0.7；對(duì)比例5中Ti含量為0；

對(duì)比例6中彈簧鋼的C，Mn，P，S，Ni，Cu組分的含量分別與實(shí)施例5中相應(yīng)組分的含量相同；對(duì)比例6中彈簧鋼的Si，含量小于實(shí)施例1-6中Si的最小含量1.2，對(duì)比例6中Si的含量為0.8；對(duì)比例6中Cr含量大于實(shí)施例1-6中Cr的最大含量0.45，對(duì)比例6中Cr的含量為0.7，對(duì)比例6中Ti含量為0。

對(duì)比例1-6中各組份的具體含量如表1所示；

對(duì)按照對(duì)比例1-6的配比生產(chǎn)的彈簧鋼按照國標(biāo)，按照扁鋼脫碳、晶粒(奧氏體)、力學(xué)性能等指標(biāo)的試驗(yàn)要求，經(jīng)精加工后，做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果如表2所示。

實(shí)施例1-6及對(duì)比例1-6的脫碳實(shí)驗(yàn)的條件為：將彈簧鋼精加工成試樣10*10*40mm，試樣加熱溫度1050℃±10℃，保溫時(shí)間30分鐘，按照國標(biāo)GBT224-2008脫碳金相法進(jìn)行檢測；

奧氏體晶粒度實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件為：將彈簧鋼精加工成試樣12*10*10mm, 試樣加熱溫度860℃±10℃，保溫時(shí)間60分鐘。按照國標(biāo)GBT6394-2002金屬平均晶粒度測定方法中的氧化法進(jìn)行檢測；

力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)條件為：按照國標(biāo)GBT228.1-2010-2002及GBT1222-2007要求的淬、回火溫度下進(jìn)行檢測。

沖擊性能的實(shí)驗(yàn)條件為：將彈簧鋼精加工成試樣10*10*55mm,試樣加熱溫度870℃±10℃，回火溫度480℃±10℃,在室溫20℃下，V型缺口2mm。按照國標(biāo)GBT229-2007中的金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測。

比較實(shí)施例5及對(duì)比例1-6的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明：保持對(duì)比例1-6中彈簧鋼的其他組分的含量不變，改變Ti，Cr，Si中的一種、兩種或三種組分的含量，其脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能指標(biāo)均不如實(shí)施例5中彈簧鋼的相應(yīng)性能。因此，當(dāng)彈簧鋼中各組分含量分別為C 0.6，Si 1.3，Mn 0.8，P 0.02，S 0.025，Cr 0.4，Ni 0.2，Cu 0.1，Ti 0.02時(shí)，其脫碳、晶粒(奧氏體)及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)效果最好，即在此種條件下，60Si2Mn扁鋼最不易脫碳、晶粒最細(xì)且韌性塑性最強(qiáng)。

表1

表2

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。