[發明專利]一種空心活塞桿用鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201910706479.3
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110468327A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 趙亮;李雷;郭曉霞;鄭朝輝;谷志敏;戴觀文;席軍良;鄭曉寧;丁輝;劉軍會
• 申請（專利權）人: 石家莊鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C22C38/06;C22C33/04;C21C7/10;C21C7/076;C21C7/072;C21D8/06
• 代理公司: 13108 石家莊冀科專利商標事務所有限公司
• 代理人: 趙紅強<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種空心活塞桿用鋼及其生產方法，其化學成分及質量百分含量為：C 0.19%～0.21%、Si 0.20%～0.25%、Mn 1.57%～1.63%、P≤0.020%、S≤0.010%、Ti 0.010%～0.020%、Al 0.010%～0.030%，余量為Fe和不可避免的雜質。本方法利用LF對鋼中的元素含量進行精確控制，利用LF的白渣還原性對鋼中的夾雜物進行去除；利用VD真空脫氣，進一步提高鋼水純凈度，降低鋼中H含量，避免白點缺陷；本發明方法采用“冶煉＋連鑄＋連軋”的工藝生產，生產流程簡便，產品熱軋態抗拉強度≥950MPa，屈服強度≥830MPa，斷后伸長率≥14%，沖擊Aku2≥90J，鋼材中氧≤15ppm、氫≤2ppm；具有成本低、工藝簡單、產品性能穩定的特點。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，尤其是一種空心活塞桿用鋼及其生產方法。

背景技術

隨著我國汽車行業的快速發展，能源短缺及環境污染問題已成為制約我國汽車產業可持續發展的突出問題。無論是從社會效益還是經濟效益來考慮低油耗、低排放的汽車都是社會可持續發展的需要。基于環保和節能的需要，汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的潮流。汽車的輕量化，就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。減震器活塞桿是乘用車的關鍵零部件，目前國內大多數汽車仍然使用實心的減震器活塞桿，一些中高檔乘用車已經開始使用空心的減震器活塞桿，使用減震器空心活塞桿代替減震器實心活塞桿的同時，對減震器空心活塞桿的材質的強度、韌性以及純凈度也提出更高的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種性能好的空心活塞桿用鋼；本發明還提供了一種空心活塞桿用鋼的生產方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的化學成分及質量百分含量為：C 0.19%～0.21%、Si 0.20%～0.25%、Mn 1.57%～1.63%、P≤0.020%、S≤0.010%、Ti 0.010%～0.020%、Al 0.010%～0.030%，余量為Fe和不可避免的雜質。

本發明所述鋼中O≤15ppm、H≤2ppm。

本發明方法包括轉爐冶煉、LF精煉、VD真空脫氣、連鑄、鑄坯加熱、軋制及冷卻工序；所述鑄坯加熱工序中，鑄坯加熱至1050～1180℃，保溫1.5～2h。

本發明方法所述軋制及冷卻工序：開軋溫度970～1030℃，終軋溫度890～950℃，空冷。

本發明方法所述LF精煉工序：精煉溫度控制在1630～1670℃，采用白渣脫氧操作、底吹氬攪拌，白渣時間30～40min，白渣過程中調整鋼中的Al含量。

本發明采用的生產方法原理如下：

1、減震器空心活塞桿用鋼，下游用戶一般為穿管后使用，為了達到實心活塞桿的機械性能，空心活塞桿需要更高的強度和韌性，因此在低碳鋼中加入錳，顯著提高鋼的強度，同時在鋼種加入微合金元素Ti，細化組織晶粒、提高強度和韌性，使鋼的內部組織致密。

2、減震器空心活塞桿在工作過程中承受著復雜的機械應力，不能因為內部質量發生彎曲、變形、斷裂等缺陷，因此需要對鋼中的夾雜物進行控制。LF進行白渣操保持良好的還原氣氛，底吹氬氣進行攪拌，依靠頂渣吸附鋼中的有害夾雜物。白渣過程中調整鋼中的Al含量，進一步降低鋼中氧含量，在凝固過程中大量細小分散的AlN還能促進形成細晶粒鋼，提高強度和沖擊韌性。

3、采用VD真空脫氣，進一步促進脫氧產物上浮，提高鋼水純凈度，同時真空處理后可有效降低鋼中H含量，避免高錳鋼中由于H產生的白點缺陷。

4、為保證空心活塞桿穩定的力學性能，鋼中元素含量采用窄成分控制。

5、為了控制鋼中晶粒度尺寸、減少鋼的表面脫碳，嚴格控制加熱溫度及加熱時間。