一种金属材料的生产方法与流程

1.本发明属于冶金技术领域，涉及一种金属材料的生产方法。
技术背景
2.为适应节能减排的要求，汽车轻量化已成为一种必然的趋势。优化汽车零部件的结构或采用更高强度级别的材料是实现轻量化的常用手段。其中，优化汽车零部件的结构降低汽车重量有限，被人们广泛接受的方法是采用高强度材料制造汽车零部件。
3.汽车轻量化的发展，对汽车安全性、可靠性的要求越来越高。在汽车底盘零部件的设计过程中，需要应用大量的高强度结构钢，底盘零部件的使用工况比较复杂，因此对材料的使用要求更高。目前，国内大多数汽车底盘类、转向类、悬架类、支撑类零部件使用的合金钢材料，在服役过程中出现零件失效，零件质量较重，严重影响整车可靠性安全性能。另外，当前随着汽车油耗压力步步逼紧，以及电动汽车续航里程短板亟待补齐，能够缓解这俩大压力的轻量化已成为当前新车的重要标签，而比起结构上的优化，轻量化材料明显降重整车质量。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种金属材料及其制备方法，生产的金属材料强度好，延伸性强。
5.本发明的技术方案：一种金属材料的生产方法，金属材料的化学组成重量百分比为c=0.47%～0.52%、si=0.15%～0.3％、mn=1.1%～1.7％、v=0.1%～0.25％、mo=0.2%～0.3％，p≤0.03％，s≤0.03％，其余为fe和不可避免的杂质；金属材料的抗拉强度为1000～1600mpa，屈服强度为790～1450mpa，延伸率为9%～15％；包括以下工艺步骤：（1）熔融：按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；（2）淬火：将所得高强度合金结构钢加热至820～860℃保温1～3h后，依次在室温的淬火油中冷却至450～550℃和在室温的水中冷却至室温；（3）回火：将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至470～510℃后保温1～3h后空冷至室温。
6.优选地，金属材料的化学组成重量百分比为c=0.48%～0.50％、si=0.16%～0.25％、mn=1.2%～1.6％、v=0.15%～0.24％、mo=0.22%～0.28％、p≤0.03％，s≤0.03％，其余为fe和不可避免的杂质；金属材料的抗拉强度为1400～1550mpa，屈服强度为1200～1400mpa，延伸率为12～14％。
7.本方法生产的金属材料适合作为汽车底盘、汽车转向器和汽车悬架中用材料。
8.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的金属材料中添加了锰、钒和钼元素，能够有效提高金属材料的热加工性能、延伸性和强度，用于汽车零部件比传统金属材料减重30％，本公开提通过采用各种不同的合金成分融合集成和实施改进制造方法来提高材
料的高强高韧性能，汽车零部件使用传统的合金钢材料在设计上材料所用的直径或者厚度比使用本公开的材料直径或厚度要大，实现零部件的减重效果。另外，采用本公开的热处理方法，能够进一步提高金属材料的高强度、高韧性。
附图说明
9.图1为实施例1生产的金属材料的金相组织图。
具体实施方式
10.以下结合实施例进一步说明。
11.实施例1金属材料的生产方法，金属材料的化学组成如表1，工艺步骤包括：（1）按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；（2）将所得高强度合金结构钢加热至820℃保温2h后，依次在室温的淬火油20#机油中冷却至450℃和在室温的水中冷却至室温；（3）将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至470℃后保温2h后空冷至室温，得到金属材料。
12.金属材料的检验性质如表2所示。
13.实施例2金属材料的生产方法，金属材料的化学组成如表1，工艺步骤包括：（1）按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；（2）将所得高强度合金结构钢加热至840℃保温2h后，依次在室温的淬火油20#机油中冷却至500℃和在室温的水中冷却至室温；（3）将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至490℃后保温2h后空冷至室温，得到金属材料。
14.金属材料的的检测性能如表2所示。
15.实施例3金属材料的生产方法，金属材料的化学组成如表1，工艺步骤包括：（1）按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；（2）将所得高强度合金结构钢加热至860℃保温2h后，依次在室温的淬火油20#机油中冷却至550℃和在室温的水中冷却至室温；（3）将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至530℃后保温2h后空冷至室温，得到金属材料。
16.金属材料检测性性如表2所示。
17.实施例4～9金属材料的生产方法，化学组成配方见表1，实施例4～9的淬火处理和回火处理条件同实施例1，所得金属材料的性质如表2所示。
18.对比例1～10金属材料的生产方法，对比例1～10钢的化学组成配方见表1，淬火处理和回火处理条件同实施例1，所得金属材料的性质如表2所示。
19.从表2可知，采用本发明方法，能够提高金属材料延伸性和强度。
20.表1实施例金属材料化学组成wt%。
21.表2实施例金属材料性质检测结果
。


技术特征：
1.一种金属材料的生产方法，其特征在于：金属材料的化学组成重量百分比为c=0.47%～0.52%、si=0.15%～0.3％、mn=1.1%～1.7％、v=0.1%～0.25％、mo=0.2%～0.3％，p≤0.03％，s≤0.03％，其余为fe和不可避免的杂质；金属材料的抗拉强度为1000～1600mpa，屈服强度为790～1450mpa，延伸率为9%～15％；包括以下工艺步骤：熔融：按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；淬火：将所得高强度合金结构钢加热至820～860℃保温1～3h后，依次在室温的淬火油中冷却至450～550℃和在室温的水中冷却至室温；（3）回火：将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至470～510℃后保温1～3h后空冷至室温。2.根据权利要求1所述的一种金属材料的生产方法，其特征在于：金属材料的化学组成重量百分比为c=0.48%～0.50％、si=0.16%～0.25％、mn=1.2%～1.6％、v=0.15%～0.24％、mo=0.22%～0.28％、p≤0.03％，s≤0.03％，其余为fe和不可避免的杂质；金属材料的抗拉强度为1400～1550mpa，屈服强度为1200～1400mpa，延伸率为12～14％。

技术总结
一种金属材料的生产方法，金属材料的化学组成重量百分比为C=0.47%～0.52%、Si=0.15%～0.3％、Mn=1.1%～1.7％、V=0.1%～0.25％、Mo=0.2%～0.3％，P≤0.03％，S≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质；金属材料的抗拉强度为1000～1600MPa，屈服强度为790～1450MPa，延伸率为9%～15％；包括以下工艺步骤：（1）熔融：按照金属材料配方将合金元素和铁混合后熔融成型；（2）淬火：将所得高强度合金结构钢加热至820～860℃保温1～3h后，依次在室温的淬火油中冷却至450～550℃和在室温的水中冷却至室温；（3）回火：将淬火处理后的高强度合金结构钢加热至470～510℃后保温1～3h后空冷至室温。所生产的金属材料强度好，延伸性高。延伸性高。延伸性高。


技术研发人员：姚双
受保护的技术使用者：湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2022/8/22