[發明專利]一種含硼活塞桿用鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201410173691.5
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103952623A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 丁禮權;范植金;吳杰;羅國華;尤莉;梁正寶;卜勝江;徐志東;張帆
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及一種活塞桿用鋼及其生產方法，具體地屬于一種含硼活塞桿用鋼及其生產方法。

背景技術

活塞桿鋼主要用于制造液壓氣動、工程機械、汽車減震器用活塞桿，以及塑料機械的導柱，包裝機械的輥軸，輸送機械的軸心。一般常用材料有35、45優碳鋼、40Cr鉻鋼等。用40Cr鋼制造，其強度高耐磨性好，但由于該鋼淬透性好于優碳鋼，調質處理后強度、硬度明顯提高而導致機械加工難度大，易磨損刀具，成型性差，且成本高，同廠家同規格的40Cr鋼價格是45鋼價格的1.5倍；選擇35、45鋼生產，其強度雖適中，但由于鋼質純凈度、組織均勻性不及40Cr，而導致淬火彎曲變形大，后續校直加工難度大，易磨損輥件，且加工周期長，生產效率低，生產工藝復雜。

經檢索，在所查公開發表文獻中，有關于活塞桿用鋼的報道中：中國專利申請號?CN201210585823公開了一種應用于推土機油缸活塞桿的非調質鋼，其特征在于由如下重量百分比的組分組成，碳0.33%，硅0.36%，錳1.17%，礬0.1%，硫0.027%，磷≤0.0165%，鉬≤0.011%，余量為鐵和少量不可避免的雜質，其存在無法保證化學成分命中率的不足；日本專利申請號JP1991167131A公開了一種沖壓用活塞桿用鋼，包括如下化學成分：C?0.22-0.32%，Si≤0.15%，Mn≤0.60%，P≤0.020%，S≤0.020%，Ni?3.25-4.20%，Cr?1.25-2.00%，Mo?0.20-0.60%，V≤0.17%，其余為鐵和不可避免雜質；相比傳統的活塞桿材料SNCM439和SCM440具有更好的使用壽命和沖擊性能。俄羅斯專利申請號RU20060133363公開了一種直徑范圍為40-170mm中碳鋼的生產方法，適用于活塞桿類產品。包括如下化學成分：C?0.38-0.43%；Mn?0.50-0.80%；Si?0.17-0.37%；Cr?0.70-1.00%；S?0.005-0.040%；Mo?0.03-0.06%；V?0.04-0.08%；Al?0.020-0.045%；Ti?0.020-0.045%；B??0.001-0.003%；N?0.005-0.012%；As?0.0001-0.03%；Sn?0.0001-0.02%；Pb?0.0001-0.01%；Zn?0.0001-0.005%；并且滿足(As+Sn+Pb+5×Zn)≤0.07且Ti/48+Al/27-N/14≥0.6×10^-3。日本專利文獻和俄羅斯專利文獻的化學成分十分復雜，而且價格昂貴的合金元素多，且控制精度要求高，生產難度很大，生產成本非常高。

現有技術中，本領域均不加硼。因為認為如果添加了硼，會增加鋼的硬度不利于機械加工、磨損刀具，能提高鋼的淬透性但淬透性波動比不含硼元素的鋼大。還有的認為，過量的硼反而會降低淬透性，?并會導致熱脆現象出現。

在此背景下，研究開發出抗拉強度550~610?MPa，斷面收縮率不小于30%，脫碳層不超過0.3mm的低合金活塞桿鋼。并使生產工藝簡單、加工性能優良、強度高而生產成本低廉的活塞桿用鋼。

本發明含硼活塞桿鋼是合理控制鋼中B、S、Mn等元素含量，通過控制冶煉工藝及軋制工藝，使鋼中析出一定量MnS和BN夾雜物，有利于提高鋼材機械加工及切削性能，生產制造時可減輕摩擦，提高刀具壽命，同時具有力學性能穩定、切削后鋼材表面光潔度高等優點。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種抗拉強度550~610?MPa，斷面收縮率不小于30%，脫碳層不超過0.3mm，生產工藝簡單，易加工，成型性好，加工后表面光潔度高的含硼活塞桿用鋼及其生產方法。

本申請為了實現上述目的，對實現本申請的目的的起影響或者關鍵作用的合金元素及工藝進行了深入的研究其結果，經大量試驗表明，在此鋼種中添加0.0009~0.0025%的硼，不僅不會增加鋼的硬度，也不會導致鋼材熱脆現象出現，反而使鋼中析出一定量BN夾雜物，有利于提高鋼材切削性能，且淬透性有一定的提高，熱處理后使之在材料表面形成一層冷作硬化層，而能提高材料強度和表面耐磨性，避免因切削加工時引起的燒傷。在工藝方面主要是采取了RH真空處理措施。

實現上述目的的措施：

一種含硼活塞桿用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.35~0.42%，Si：0.15~0.35%，Mn：0.50~0.70%，P≤0.035%，S：0.015~0.035%，B：0.0009~0.0025%，其余為Fe和不可避免的雜質元素。

生產一種含硼活塞桿用鋼的方法，其步驟：