[發(fā)明專利]非調(diào)質(zhì)棒鋼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780017775.1
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108779534B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宮越有祐;高須賀幹;長谷川達(dá)也
• 申請（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/60;C21D8/06
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供一種即使在熱鍛后生成貝氏體也能夠得到優(yōu)異的裂解性的非調(diào)質(zhì)棒鋼。根據(jù)本實施方式的非調(diào)質(zhì)棒鋼，其具有以下的化學(xué)組成：以質(zhì)量％計含有C：0.39～0.55％、Si：0.10～1.00％、Mn：0.50～1.50％、P：0.010～0.100％、S：0.04～0.13％、Cr：0.05～0.50％、V：0.05～0.40％、Ti：0.15～0.25％、Al：0.005～0.050％、N：0.002～0.020％，余量由Fe和雜質(zhì)組成，并且滿足式(1)，鋼中的具有20μm以上的圓當(dāng)量直徑的TiN的數(shù)密度為0.3～4.0個/mm²。0.60≤C+0.2Mn+0.25Cr+0.75V+0.81Mo≤1.00(1)，其中，式(1)中的元素符號處代入對應(yīng)的元素的含量(質(zhì)量％)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及棒鋼，進(jìn)一步詳細(xì)而言，涉及用于非調(diào)質(zhì)的熱鍛品的棒鋼(以下稱為非調(diào)質(zhì)棒鋼)。

背景技術(shù)

用于汽車引擎等的連桿(connecting rod、以下稱為連桿(con-rod))是連接活塞和曲軸的引擎部件，用于將由于爆炸引起的活塞的往復(fù)運動變換為曲柄的旋轉(zhuǎn)運動。

圖1是以往的連桿的主視圖。如圖1所示，以往的連桿1具備大頭部100、桿身部200和小頭部300。桿身部200的一端設(shè)置有大頭部100，桿身部200的另一端設(shè)置有小頭部300。大頭部100連接到曲柄銷。小頭部300連接到活塞。

以往的連桿1具備2個部件(蓋2以及桿3)。這些部件通常通過熱鍛制造。蓋2和桿3的一端部相當(dāng)于大頭部100。除桿3的一端部以外的其它部分相當(dāng)于桿身部200以及小頭部300。大頭部100以及小頭部300通過切削而形成。因此，連桿1要求高的可切削性。

連桿1在引擎工作時受到來自周邊構(gòu)件的載荷。最近，為了進(jìn)一步的油耗節(jié)省化，要求連桿1的小型化以及氣缸內(nèi)的筒內(nèi)壓力提高。因此，要求連桿1具有即便使桿身部200細(xì)也可以對應(yīng)由活塞傳導(dǎo)的爆炸沖擊載荷的優(yōu)異的屈服強(qiáng)度。進(jìn)而，由于會對連桿施加反復(fù)的壓縮載荷和拉伸載荷，因此還要求連桿具有優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度。

另外，近年來，從節(jié)能和降低成本的觀點出發(fā)，開始采用省略調(diào)質(zhì)處理(淬火和回火)的非調(diào)質(zhì)連桿。因此，要求即使熱鍛后不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理也能夠得到足夠的屈服強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和可切削性的非調(diào)質(zhì)鋼。

但是，對于以往的連桿1，如上所述，蓋2和桿3被分別地制造。因此，為了決定蓋2和桿3的位置，會實施定位銷加工工序。進(jìn)而，對于蓋2與桿3的合對面，會實施切削加工工序。因此，開始普及可以省略這些工序的裂解連桿。

裂解連桿中，將連桿一體成型后，在大頭部100的孔中插入治具，負(fù)載應(yīng)力使大頭部斷裂，分割為2個部件(相當(dāng)于蓋2以及桿3)。并且，安裝到曲軸上時，使被分割的2個部件結(jié)合。如果大頭部100的斷裂面為沒有變形的脆性斷面，則可以使蓋2和桿3的斷裂面合對，用螺栓連接。因此，這種情況下，可以省略定位銷加工工序以及切削加工工序。其結(jié)果，制造成本降低。

然而，當(dāng)批量生產(chǎn)裂解連桿時，在熱鍛工序中，由于加熱爐的溫度偏差、加工發(fā)熱等，有時會在熱鍛品(裂解連桿)內(nèi)局部生成貝氏體。在這種情況下，裂解性降低。具體而言，由于貝氏體的韌性高，因此，如果在熱鍛品內(nèi)存在貝氏體，則在裂解后的斷裂面上容易產(chǎn)生延性斷面。當(dāng)產(chǎn)生延性斷面時，大頭部會發(fā)生塑性變形。因此，即使使斷裂面合對也無法完美地對齊，圖1中的大頭部100的內(nèi)徑D會偏離期望的數(shù)值。結(jié)果，在曲柄連接部(大頭部)處發(fā)生局部接觸，有時會成為汽車行駛時的振動、噪音的成因。

日本特開2004-277817號公報(專利文獻(xiàn)1)、日本特開2011-195862號公報(專利文獻(xiàn)2)和國際公開第2009/107282號(專利文獻(xiàn)3)提出了裂解性高的鋼。