[發明專利]一種高強度鋼及卡環制造方法

在審

• 申請號: 201810378231.4
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108796166A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 姜婷;汪開忠;于同仁;劉學華;王偉;龔夢強;張曉瑞;尹德福;孫凱;郝震宇
• 申請（專利權）人: 馬鋼（集團）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/10;C21D1/18;C21D1/32;C21D1/58;C21D1/74;C21D6/00;C21D8/06;C21D9/40;C21D9/52;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C3
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張巧嬋

本發明公開了一種高強度鋼，按重量百分比包含：C：0.70?0.85％，Si：0.80?1.15％，Mn：0.60?0.80％，Nb：0.02?0.08％，S：≤0.010％，P：≤0.010％，15：≤15ppmT.O，Alt：≤0.010％，其余為Fe和不可避免的雜質元素，該高強度鋼用于制造彈性卡環。本發明還公開了一種卡環制造方法，將上述高強度鋼軋制成線材盤條用于制造彈性卡環，利用上述高強度鋼制造卡環的方法包括：步驟1：按照上述各元素的含量配制高強度鋼的原材料；步驟2：利用步驟1配制的原材料制備高強度鋼并對高強度鋼進行盤條軋制形成線材；步驟3：線材拉拔；步驟4：退火；步驟5：冷軋；步驟6：彎圈；步驟7：制作卡環孔型和圈型；步驟8：熱處理；步驟9：表面處理，得到彈性和扭轉性良好、硬度范圍為52HRC～56HRC的卡環，具有良好的疲勞性能。

技術領域

本發明屬于零件制造技術領域，具體涉及一種高強度鋼及利用該高強度鋼制造卡環的方法。

背景技術

彈性卡環是一種常見的汽車緊固件，也叫卡簧、墊圈，作用是可以防止裝在孔內或軸上其它零件的軸向竄動，是一種使用廣泛的定位固定元件。彈性卡環原材料一般為65號鋼、65Mn、60Si2Mn彈簧鋼等，卡環成品硬度一般在40HRC～51HRC。但隨著汽車節能減重的發展方向，要求汽車各部位零件提高強度、減輕重量、提高壽命，現有硬度的卡環產品已難以與超高強度零部件配套，更高硬度的卡環亟待開發。

中國專利CN 103194588 A公開了一種65Mn彈簧墊圈的熱處理工藝。所述本發明涉及一種65Mn彈簧墊圈的熱處理工藝，通過在淬火爐內加入木炭以產生保護氣體與在彈簧墊圈表面涂刷防氧化脫碳涂料來防止氧化脫碳，同時保證彈簧墊圈所需的性能。此發明專利通過特定的熱處理方法防止墊圈(卡環)的表面脫碳，不足之處是并未在原有基礎上提高卡環硬度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在滿足卡環的彈性、韌性、扭轉性能的同時提高卡環硬度的高強度鋼及利用該高強度鋼制造卡環的方法，解決現有硬度的卡環產品已難以與超高強度零部件配套的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種高強度鋼，所述高強度鋼按重量百分比包含：C：0.70-0.85％，Si：0.80-1.15％，Mn：0.60-0.80％，Nb：0.02-0.08％，S：≤0.010％，P：≤0.010％，15：≤15ppmT.O，Alt：≤0.010％，其余為Fe和不可避免的雜質元素。

進一步的，所述高強度鋼按重量百分比包含：C：0.78％，Si：1.03％，Mn：0.73％，Nb：0.040％，S：0.002％，P：0.008％，T.O：13ppm，Alt：0.005％，其余為Fe和不可避免的雜質元素。

進一步的，所述高強度鋼按重量百分比包含：C：0.80％，Si：0.98％，Mn：0.72％，Nb：0.042％，S：0.003％，P：0.008％，T.O：12ppm，Alt：0.005％，其余為Fe和不可避免的雜質元素。

進一步的，所述高強度鋼的組織為索氏體。

本發明還涉及一種利用上述高強度鋼制造卡環的方法，一種卡環制造方法，包括如下步驟：步驟1：按照權利要求1至3任意一項所述各元素的含量配制高強度鋼的原材料；步驟2：利用步驟1配制的原材料制備高強度鋼并對高強度鋼進行盤條軋制形成線材；步驟3：線材拉拔；步驟4：退火；步驟5：冷軋；步驟6：彎圈；步驟7：制作卡環的孔型和圈型；步驟8：熱處理；步驟9：表面處理。

進一步的，所述步驟2的具體操作方法如下：a.將所述步驟1配制的原材料放入到電弧爐內冶煉；b.LF爐精煉；c.真空脫氣；d.圓坯連鑄；e.方坯軋制；f.高速線材軋制；在進行所述步驟f.高速線材軋制時，控制加熱溫度為1050～1150℃、開軋溫度為970～1100℃、終軋溫度為910～980℃、吐絲溫度為780～880℃。

進一步的，所述步驟f軋制出的線材組織為細小均勻的索氏體組織。