[發(fā)明專利]一種非調(diào)質(zhì)鋼及其制造方法以及該非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910231694.2
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN111748751A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)超峰;包耀宗;周湛;吉光;董立社;王歡銳;謝余
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西汽車集團(tuán)有限責(zé)任公司;陜西東銘車輛系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D1/10;C21D1/18
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 杜正國;許振強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種非調(diào)質(zhì)鋼，其抗拉強(qiáng)度Rm＝900?1150MPa，屈服強(qiáng)度Rel≥600MPa，延伸率A≥10％，斷面收縮率Z≥20％，沖擊功AKu≥30J；非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)元素含有：C、Si、Mn、P、S、Cr、V、Al、Nb、Ti、N、Ni、Mo、Sn、Cu其余為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)，本調(diào)質(zhì)鋼的制作方法為煉鋼?下料?機(jī)加工?表面感應(yīng)淬火、回火?磨外圓?探傷。利用該方法制造的非調(diào)質(zhì)鋼力學(xué)性能優(yōu)秀，取消了傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)熱處理工序，降低了加工余量，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)還提高了由該非調(diào)質(zhì)鋼制作的轉(zhuǎn)向節(jié)銷的切削加工性能和耐磨性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車金屬材料加工應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非調(diào)質(zhì)鋼及其制造方法以及該非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用。

背景技術(shù)

汽車轉(zhuǎn)向節(jié)銷是汽車前軸與輪子之間的關(guān)鍵連接件，在使用過程中受力相當(dāng)復(fù)雜，既承受軸頭三個(gè)方向的力和力矩，同時(shí)也要求較高的耐磨性。目前國內(nèi)載貨汽車行業(yè)轉(zhuǎn)向節(jié)銷主要采用傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼42CrMo進(jìn)行表面淬火代替滲碳鋼20CrMnTi滲碳處理，傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)熱處理由于生產(chǎn)周期長，能耗大，制造成本高，且采用42CrMo鋼表面淬火耐磨性不如20CrMnTi，傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼，機(jī)加工余量較大，生產(chǎn)效率低下，成本較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種非調(diào)質(zhì)鋼及其制造方法以及該非調(diào)質(zhì)鋼的應(yīng)用；解決了傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼生產(chǎn)效率低下，成本較大的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種非調(diào)質(zhì)鋼，其特征在于，其抗拉強(qiáng)度Rm＝900-1150MPa，屈服強(qiáng)度Rel≥600MPa，延伸率A≥10％，斷面收縮率Z≥20％，沖擊功AKu≥30J；所述的非調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)元素質(zhì)量百分比含量范圍為：C：0.43～0.47％；Si：0.50～0.80％；Mn：1.20～1.60％；P≤0.015％；S≤0.035％；Cr：0.15～0.30％；V：0.10～0.15％；Al：0.01～0.05％；Nb≤0.045％；Ti：0.015～0.035％；N：0.01～0.02％；Ni≤0.25％；Mo≤0.10％；Sn≤0.03％；Cu≤0.20％；其余為Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。

C：0.43～0.47％，決定非調(diào)質(zhì)鋼強(qiáng)度的重要元素。保證鋼的強(qiáng)度，碳是最有效且成本廉價(jià)的元素，能夠與強(qiáng)碳化物形成元素V、Ti、Nb、Mo等結(jié)合形成碳化物起到沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化的作用，既有利于鋼材強(qiáng)度增加，又有利于阻止再結(jié)晶，提高再結(jié)晶溫度；碳含量提高可增加珠光體體積分?jǐn)?shù)，結(jié)果具有較高的強(qiáng)度但是韌性較低，因此綜合考慮成本和鋼材性能，將C的含量限定在0.43～0.47％范圍內(nèi)。

Si：0.50～0.80％，提高非調(diào)質(zhì)鋼韌性的重要元素，對鋼水脫氧具有良好作用。大部分微合金化非調(diào)質(zhì)鋼Si的含量大約在0.30％左右，提高Si含量既可以顯著固溶強(qiáng)化鐵素體，又可以促進(jìn)鐵素體的形成，有利于提高韌性，但Si含量大于0.90％時(shí)降低該鋼的疲勞強(qiáng)度，易使鋼中形成帶狀組織，使橫向性能低于縱向性能，因此綜合考慮，將Si的含量限定在0.50～0.80％。

Mn：1.20～1.60％，提高非調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度，改善韌性的重要合金元素。Mn元素還可以提高VC和VN在奧氏體中的溶解度，有助于其在鐵素體中析出，當(dāng)Mn含量＞1.0％時(shí)，有利于細(xì)化珠光體，并減小珠光體片層間距，使珠光體中滲碳體片的厚度減薄，改善鋼的韌性，但當(dāng)Mn含量≥2％時(shí)，將提高該鋼珠光體的體積分?jǐn)?shù)，降低韌性，因此綜合考慮，將Mn的含量限定在1.20～1.60％。