[發明專利]一種低成本高純凈度汽車輪轂用中碳軸承鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 200710045281.2
• 申請日: 2007-08-27
• 公開（公告）號: CN101376948A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 李錚;胡俊輝;衛建國;張建平;馬偉東;裘旭迪
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/40;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/50;C22C33/04;C21C7/06;C21C7/10;B22D11/16;B21B37/74;C21D8/00
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及汽車用鋼及其生產方法，尤其是汽車輪轂用中碳軸承鋼的方法。

背景技術

汽車輪轂軸承是汽車底盤系統的重要部件之一，其品質直接關系到汽車的安全性、穩定性及可靠性。傳統的汽車輪轂軸承結構是兩套軸承，要求汽車裝配工人自行選配游隙，填裝潤滑脂，常造成游隙調整不準，潤滑脂易受污染等問題。第一代輪轂軸承單元將兩套軸承設計成一套軸承，調整好游隙，裝好潤滑脂，降低了加工、裝配成本。傳統的汽車輪轂軸承和第一代輪轂軸承單元都采用高碳鉻軸承鋼生產。第二代(第三代)汽車輪轂軸承單元是在第一代汽車輪轂軸承單元的基礎上，將軸承外圈與法蘭盤集成為一體。考慮到法蘭盤將承受一定的沖擊載荷和扭轉載荷，耐磨性較差的低碳鋼不適用汽車輪轂，而耐磨性能較好的高碳鉻軸承鋼，抗沖擊和扭轉性能較差，因此將帶法蘭盤的內、外圈改用中碳鋼生產。與滾子接觸的內側采用高頻感應淬火，提高其硬度和耐磨性。

簡而言之，生產汽車輪轂的中碳軸承鋼不但需要有一定的抗沖擊和抗扭轉性能，與其它軸承鋼一樣，還需要有高的耐磨性和長壽命。

以往帶法蘭盤的內、外圈，采用G4051S55C鋼生產，1993年的JIS(日本鋼鐵標準)提供的S55C化學成分見表1：

表1

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?C??Si??Mn?P?S??Cr??Ni??CuNi+???Cr?0.52～??????0.58??0.15～??????0.35??0.60～??????0.90??≤????????0.030≤????????0.035??????≤0.20??????≤0.20??????≤0.30??????≤0.35

隨著汽車制造商對輪轂材料的要求越來越高，表1提供的S55C鋼成分存在如下問題：1、C、Mn的下限成分太低，當鋼材的C、Mn成分都處在下限時，高頻淬火后的硬度達不到HV700～800的零件要求，造成高頻淬火后的滾道面上硬度低，影響其耐磨性能。2、S含量上限太高，造成硫化物含量高，影響其疲勞壽命。3、對以氧化物形式存在的O含量和Al含量未加以控制，導致鋼中夾雜物含量高，降低了疲勞壽命。