[發(fā)明專利]斷裂分離性和可切削性優(yōu)異的熱鍛造用非調(diào)質(zhì)鋼和熱軋鋼材以及熱鍛造非調(diào)質(zhì)鋼部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880010820.1
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN101652493A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 久保田學(xué);寺本真也
• 申請（專利權(quán)）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/60
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所
• 代理人: 段承恩;田 欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及進行斷裂分割而使用的用于鋼部件的斷裂分離性和可切削 性優(yōu)異的熱鍛造用非調(diào)質(zhì)鋼和熱軋鋼材以及熱鍛造非調(diào)質(zhì)鋼部件。

背景技術(shù)

最近的汽車發(fā)動機用鍛造部件以及行走部分用鍛造部件，應(yīng)用了可省 略調(diào)質(zhì)處理(淬火-回火處理)的熱鍛造用非調(diào)質(zhì)鋼。非調(diào)質(zhì)鋼是進行了成 分設(shè)計以使熱鍛造后在空冷或者風(fēng)冷的狀態(tài)下實現(xiàn)優(yōu)異的力學(xué)性能的鋼。

作為廣泛應(yīng)用非調(diào)質(zhì)鋼的部件之一，有發(fā)動機用連桿(以下稱為連桿 (con’rod))。所謂連桿是將發(fā)動機的活塞的動能轉(zhuǎn)遞給曲軸的部件，由 蓋和桿這兩個部件構(gòu)成。連桿是通過夾著曲軸而將蓋和桿嵌合形成為大端 部，并將兩者用螺栓緊固從而安裝于曲軸上的。以往，連桿是分別鍛造出 蓋和桿之后、或者將以一體的形式鍛造出的鍛件進行機械切斷后，通過機 械加工將蓋和桿的對合面進行高精度加工，由此而制成的。另外，進行銷 加工以避免對合面錯位的情況較多，存在加工工序更煩雜、制造成本高的 問題。

因此，近年來采用了下述工作法：以一體的形式鍛造出蓋和桿之后， 對大端部的內(nèi)側(cè)實施切口加工，在冷態(tài)下賦予沖擊拉伸應(yīng)力，斷裂分割成 蓋和桿，將其斷裂面原樣地作為對合面使用，由此安裝于曲軸上。該工作 法可省略對合面的機械加工工序，并且，通過利用斷面的凹凸，可不需要 用于防止錯位的銷加工，因此能夠削減部件的加工成本。而且，通過銷的 廢止，能夠削減對合面的面積，因此也能夠謀求連桿自身的小型、輕量化。

在這樣的斷裂分割連桿已廣泛普及的歐美國家，作為斷裂分割連桿用 鋼已普及的是DIN標(biāo)準(zhǔn)的C70S6。它是0.7％C的高碳非調(diào)質(zhì)鋼，是為了抑制 斷裂分離時的尺寸變化而使大致全部的組織為延性和韌性低的珠光體組織 的鋼。C70S6由于其斷裂時的變形小，因此斷裂分離性優(yōu)異，另一方面， 與作為現(xiàn)有的連桿用鋼的中碳非調(diào)質(zhì)鋼的鐵素體-珠光體組織相比，組織粗 大，因此屈服比(屈服強度/抗拉強度)低，存在不能應(yīng)用于要求高屈服強 度的高強度連桿的問題。加之，珠光體組織的可切削性也差，因此未進行 普及。

為了提高屈服比，必須抑制碳含量使其低，使鐵素體分率增加。然而， 當(dāng)增加鐵素體分率時，延性-韌性提高，斷裂分割時斷面附近的塑性變形量 變大，連桿大端部的內(nèi)徑的形狀變化量增大，存在斷裂分離性降低的問題。 另一方面，高強度的非調(diào)質(zhì)連桿用鋼為了確保可切削性，添加有Pb的情況 較多，但Pb是給環(huán)境造成負擔(dān)的物質(zhì)，近年來其使用受到限制，因此添加 了Pb的鋼存在不能實用化的問題。即，斷裂分割連桿用鋼的課題是，兼?zhèn)? 低碳化(高屈服強度)和斷裂分離性，以及開發(fā)替代添加Pb等的環(huán)境負擔(dān) 物質(zhì)的能夠滿足可切削性的技術(shù)。