[發明專利]縮小活塞銷用鋼中心偏析區域的生產工藝

在審

• 申請號: 201811538252.4
• 申請日: 2018-12-16
• 公開（公告）號: CN109487042A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李仕超;李金波;范全保;李昂;徐斌;管少偉;徐學良
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C5/28;C21D8/00;B22D11/22
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 劉偉

本發明公開了一種縮小活塞銷用鋼中心偏析區域的生產工藝，其包括轉爐冶煉、LF精煉、RH真空處理、連鑄、開坯和軋制工序，（1）冶煉工序：終點成分C≥0.08wt%，轉爐終點氧含量控制在300ppm及以下，出鋼P≤0.015wt%，S≤0.040wt%；（2）LF精煉工序：造白渣時間≥15min，控制出鋼Al含量為0.0100～0.0300wt%、O含量為15ppm及以下、S含量為0.010%及以下；（3）RH真空處理工序：100Pa及以下保持保真空時間10～15min，軟吹時間≥15min。采用本工藝生產的活塞銷用鋼，中心偏析區域小于普通工藝生產相同規格圓鋼，能很好地滿足了活塞銷用鋼的要求。本工藝縮小了圓鋼中心偏析區域直徑，提高了活塞銷用鋼的內部質量，對其他中心偏析要求嚴格的汽車零部件用鋼或板材等有參考與指導意義。

技術領域

本發明屬于冶煉與軋制技術領域，尤其是一種縮小活塞銷用鋼中心偏析區域的生產工藝。

背景技術

活塞銷用來連接活塞和連桿，活塞將燃燒氣體的壓力通過活塞銷傳給連桿，以推動曲軸旋轉并輸出動力。活塞銷的工作環境很惡劣，在高溫條件下承受很大的周期性沖擊負荷，且由于活塞銷在銷孔內擺動角度不大，難以形成潤滑油膜，因此潤滑條件較差。要求具有足夠高的機械強度、耐磨性及疲勞強度。

活塞銷的材料一般為低碳鋼或低碳合金鋼。因為活塞銷要求外層硬并耐磨，所以需要對用低碳鋼或低碳合金鋼制造的活塞銷外表面進行滲碳和淬火。滲碳淬火后的表層顯微組織主要為高硬度的馬氏體加上殘余奧氏體和少量碳化物﹐心部組織為韌性好的低碳馬氏體或含有非馬氏體的組織。表面硬度可達HRC 58～63，心部硬度為HRC 30～42。滲碳淬火后，活塞銷表面產生壓縮內應力，有利于提高疲勞強度。

由于汽車輕量化要求，為了減輕重量，活塞銷一般用優質合金結構鋼制造，結構一般為一個厚壁空心圓柱。因此活塞銷表面由外表面和內表面構成：外表面為圓鋼的亞表面；內表面為活塞銷內孔的表面，即為圓鋼的中心區域。由于活塞銷用鋼的滲碳工藝，對應于活塞銷內孔區域的圓鋼中心區域質量要求嚴格，該區域應避開中心偏析區域，若出現嚴重偏析線將造成活塞銷內孔表面在滲碳熱處理過程中體積變化，引起熱處理失效。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種縮小活塞銷用鋼中心偏析區域的生產工藝，以提高活塞銷用鋼的內部質量。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其包括轉爐冶煉、LF精煉、RH真空處理、連鑄、開坯和軋制工序，其工藝步驟為：（1）冶煉工序：終點成分C≥0.08wt%，轉爐終點氧含量控制在300ppm及以下，出鋼P≤0.015wt%，S≤0.040wt%；

（2）LF精煉工序：造白渣時間≥15min，控制出鋼Al含量為0.0100～0.0300wt%、O含量為15ppm及以下、S含量為0.010%及以下；

（3）RH真空處理工序：100Pa及以下保持保真空時間10～15min，軟吹時間≥15min；

（4）連鑄工序：軋制總壓縮比≥15，鋼水過熱度控制△T≤30℃；

（5）開坯工序：開成150mm*150mm的小方坯，空冷；開坯的均熱溫度1200～1250℃，加熱段與均熱段總時間不少于4h；

（6）軋制工序：小方坯軋制前進行二次加熱，均熱溫度1130～1170℃，總加熱時間≥180min。

本發明所述連鑄工序中，采用中冷冷卻模式，采用動態輕壓下技術或末端電磁攪拌。

本發明所述開坯工序中，開坯加熱的預熱段溫度500～800℃，加熱段1050～1240℃，總加熱時間不少于5h。

本發明所述軋制工序中，二次加熱的預熱段溫度500～720℃，加熱段1030～1170℃。