[發(fā)明專利]鋼活塞用鋼材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980036054.4
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN112204161B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 根石豐
• 申請（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C21C7/10;C21D8/06;C22C38/48;C21C7/00;C21C7/04;C21D9/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供一種適合于鋼活塞用途的鋼活塞用鋼材。基于本實施方式的鋼活塞用鋼材具有如下化學(xué)組成：以質(zhì)量％計為C：0.15～0.30％、Si：0.02～1.00％、Mn：0.20～0.80％、P：0.020％以下、S：0.028％以下、Cr：0.80～1.50％、Mo：0.08～0.40％、V：0.10～0.40％、Al：0.005～0.060％、N：0.0150％以下、O：0.0030％以下和余量：Fe和雜質(zhì)，且滿足式(1)和式(2)，在鋼活塞用鋼材的與軸向平行的截面中，Mn硫化物為100.0個/mm²以下，圓當量直徑為3.0μm以上的粗大Mn硫化物為1.0～10.0個/mm²，氧化物為15.0個/mm²以下。0.42≤Mo+3V≤1.50 (1);V/Mo≥0.50 (2)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于鋼活塞的鋼材。

背景技術(shù)

以柴油機等為代表的發(fā)動機包含活塞?；钊蝗菁{在發(fā)動機的氣缸中并且在氣缸中往復(fù)運動。在發(fā)動機運行期間的燃燒過程中，活塞暴露于熱高溫下。

以往的活塞大多是通過鑄造鋁而制成的。但是近年來，需要進一步提高發(fā)動機的燃燒效率。鑄鋁活塞的情況下，使用期間的活塞的表面溫度為240～330℃左右。

最近，針對在更高的燃燒溫度區(qū)域下使用活塞來提高燃燒效率的研究正在進行。因此，需要一種即使使用期間的活塞的表面溫度為400℃以上、甚至為500℃以上時也能夠耐久使用的活塞用材料。為了滿足這些需求，開始提出使用鋼材制造的鋼活塞。例如在專利文獻1中提出了鋼活塞。鋼活塞與鑄鋁活塞相比，坯料的熔點高。因此，鋼活塞與鑄鋁活塞相比，可以在更高的燃燒溫度區(qū)域下使用。

專利文獻2提出了延長鋼活塞壽命的技術(shù)。具體而言，專利文獻2中針對鋼活塞的壽命指出了以下幾點。在高燃燒溫度區(qū)域下使用鋼活塞期間，鋼活塞的活塞頂會生成氧化皮。所生成的氧化皮從活塞頂剝落會導(dǎo)致在活塞頂上形成麻點。該麻點(氧化皮剝落的區(qū)域)擴展，由此導(dǎo)致在鋼活塞的活塞頂產(chǎn)生裂紋。在專利文獻2中，為了解決該問題，在鋼活塞的活塞頂上形成用于抑制氧化皮生成的保護層。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-181534號公報

專利文獻2：日本特開2015-078693號公報

在上述專利文獻2中，通過在鋼活塞上形成保護層來延長鋼活塞的壽命。但是，尚未針對用于鋼活塞的鋼材進行研究。此外，在其它文獻中也未提出通過調(diào)整鋼材本身的特性來得到適合于鋼活塞的鋼材。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的在于提供一種適合于表面溫度為400℃以上的鋼活塞用途的鋼活塞用鋼材。更具體而言，提供一種(1)制造鋼活塞時的切削性優(yōu)異，(2)使用鋼活塞時的高溫疲勞強度和韌性優(yōu)異，(3)通過接合來制造鋼活塞時焊接熱影響部(HAZ)的高溫疲勞強度優(yōu)異的鋼活塞用鋼材。

用于解決問題的方案

基于本發(fā)明的鋼活塞用鋼材具有如下化學(xué)組成：

以質(zhì)量％計為

C：0.15～0.30％、

Si：0.02～1.00％、

Mn：0.20～0.80％、

P：0.020％以下、

S：0.028％以下、

Cr：0.80～1.50％、

Mo：0.08～0.40％、