[發明專利]鋼材

有效

• 申請號: 201980018584.6
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN111836910B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 宮越有祐;高須賀幹
• 申請（專利權）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: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本申請的鋼材具有如下化學組成：以質量％計C：0.05～0.55％、Si：0.05～1.00％、Mn：1.51～3.50％、P：0.1000％以下、S：0.3000％以下、Cr：0.05～2.50％、V：0.10～0.75％、Ti：0.005～0.250％、Al：0.003～0.100％、N：0.020％以下以及余量：Fe和雜質，在C含量為0.05％以上且小于0.38％的情況下滿足式(1)，在C含量為0.38％以上且小于0.55％的情況下滿足式(2)，鋼材中的粗大Al₂O₃系夾雜物的數密度為0.05～1.00個/mm²。0.38≤C+0.11Mn+0.08Cr+0.75V+0.20Mo≤1.50(1)0.73≤C+0.11Mn+0.08Cr+0.75V+0.20Mo≤1.65(2)。

技術領域

本發明涉及鋼材，更詳細而言，涉及熱鍛品所使用的鋼材。

背景技術

汽車發動機等所使用的連接桿(以下也稱為“連桿”)是連結活塞和曲軸的發動機部件，其將活塞的往復運動轉換成曲柄的旋轉運動。

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。在桿身部200的一端配置大頭部100，在桿身部200的另一端配置小頭部300。大頭部100連結于曲柄銷。小頭部300連結于活塞。

以往的連桿1具備兩個部件(蓋2和桿3)。這些部件通常通過熱鍛來制造。蓋2和桿3的一端部相當于大頭部100。桿3的一端部之外的其它部分相當于桿身部200和小頭部300。大頭部100和小頭部300通過切削來形成。因此，對連桿1要求高切削性。

連桿1在發動機運行時承受來自周圍部件的載荷。最近，為了進一步節省燃耗化而尋求連桿1的小型化和氣缸內的筒內壓力的提高。因此，對于連桿1，要求即使縮細桿身部200也能夠應對從活塞傳導的爆炸載荷的優異屈服強度。進而，對于連桿而言，由于會施加反復的壓縮載荷和拉伸載荷，因此，還要求優異的疲勞強度。

另外，如上所述，以往的連桿1是分別制造蓋2和桿3的。因此，為了蓋2與桿3的定位而實施定位銷加工工序。進而，對蓋2與桿3的合模面實施切削加工工序。因而，能夠省略這些工序的裂解連桿開始普及。

關于裂解連桿，在將連桿一體成型后，向大頭部100的孔中插入治具，負載應力而使大頭部斷裂，從而分割成兩個部件(相當于蓋2和桿3)。接著，在安裝于曲軸時，將被分割的兩個部件結合。如果大頭部100的斷裂面為無變形的脆性斷面，則可以將蓋2與桿3的斷裂面合對并用螺栓進行連結。因此，這種情況下，會省略定位銷加工工序和切削加工工序。其結果，制造成本降低。

然而，在為了提高以裂解連桿為代表的、尋求高裂解性的熱鍛品的屈服強度和疲勞強度而使用化學組成經調整的鋼材來實施熱鍛時，熱鍛后的鋼材(熱鍛品)的組織可能形成以貝氏體為主的組織。在假設熱鍛后的鋼材(熱鍛品)的組織成為以貝氏體為主體那樣的組織的情況下，裂解性會降低。具體而言，因貝氏體的韌性高而容易在裂解后的斷裂面生成延性斷面。在產生延性斷面的情況下，大頭部發生了塑性變形。因此，即使將斷裂面合對也不會完美地匹配，圖1中的大頭部100的內徑D會偏離期望的數值。其結果，有時會在曲柄連結部(大頭部)發生部分接觸，從而成為汽車行駛時的振動、噪音的原因。

為了提高尋求高裂解性的熱鍛品的屈服強度和疲勞強度，使用化學組成經調整的鋼材來實施熱鍛，結果，在假設熱鍛后的鋼材(熱鍛品)的組織成為以貝氏體為主體那樣的組織時，鋼材的切削性進一步降低，對螺栓孔進行鉆孔加工時的切削阻力增加。如果鉆孔加工時的切削阻力增加，則工具壽命降低或切削機內的驅動部件的負荷增加。因此，對于具有高裂解性的熱鍛品而言，在提高熱鍛品的屈服強度和疲勞強度的情況下，還進一步尋求提高熱鍛品的制造工序時的鋼材的切削性(抑制切削阻力)。