[發(fā)明專利]一種抗疲勞性能良好的高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110137579.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114836681B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱?biāo)卣?/a>;劉慧芳;劉文灝;翟國(guó)麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C21D1/25;C21D1/26;C21D1/28;C21D6/00;C21D8/10;C21D9/08
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發(fā)明公開(kāi)了一種抗疲勞性能良好的高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管，其除了Fe和不可避免的雜質(zhì)以外還含有質(zhì)量百分含量如下的下述各化學(xué)元素：C：0.28～0.38％，Si≤0.35％，Mn：0.5～1.0％，Cr：0.6～1.6％，Mo：0.1～0.35％，N：0.0035～0.0085％,Al：0.020～0.055％,Ca：0.0005～0.005％。此外，本發(fā)明還公開(kāi)了上述高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管的制造方法，其包括步驟：(1)制得管坯；(2)加熱、穿孔、熱軋和定徑，獲得熱軋管；(3)中間熱處理；(4)冷拔或冷軋；(5)正火或退火熱處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)縫鋼管及其制造方法，尤其涉及一種高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著我國(guó)環(huán)保法規(guī)、政策加嚴(yán)，市場(chǎng)和用戶對(duì)汽車節(jié)能減排的要求越來(lái)越高，為達(dá)到最大程度的輕量化，除主車身采用高強(qiáng)度鋼、輕質(zhì)材料外，在整車重量中占比較小的汽車零部件如驅(qū)動(dòng)軸類產(chǎn)品也被納入減重行列，空心管材替代實(shí)心棒材和鍛材已是大勢(shì)所趨。

汽車用驅(qū)動(dòng)軸等部件承擔(dān)向驅(qū)動(dòng)輪傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的功能，是非常重要的安全部件。由于驅(qū)動(dòng)軸需要承受極大的扭轉(zhuǎn)力矩，還有來(lái)自車輪的牽引力、制動(dòng)力等，承受的力有縱向力、側(cè)向力和垂直力，還有震動(dòng)沖擊力等，因此要求材料具有較強(qiáng)的強(qiáng)度、塑性，以確保充分的抗疲勞性能。此外，隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車在行駛過(guò)程中的舒適度也提出越來(lái)越高的需求，因此，材料設(shè)計(jì)在考慮輕量化的同時(shí)，還需要考慮材料剛度等，以改善車的抗震特性，達(dá)到降噪的效果。

由此，傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接生產(chǎn)汽車驅(qū)動(dòng)軸的方式，也將逐步被冷模鍛等新工藝替代，整體加工成更有利于降噪的中間擴(kuò)徑減薄、兩端減徑加厚的特殊形狀，并有利于端部花鍵的加工，因此，空心鋼管材料還需具備良好的冷加工性能。

公開(kāi)號(hào)CN104962838A，公開(kāi)日為2015年10月7日，名稱為“一種高強(qiáng)度鋼、汽車傳動(dòng)半軸用高強(qiáng)塑無(wú)縫鋼管及其制造方法”的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種高強(qiáng)塑無(wú)縫鋼管，其化學(xué)成分為：C：0.07～0.15％，Si：0.1～1.0％，Mn：2.0～2.6％，Ni：0.05～0.6％，Cr：0.2～1.0％，Mo：0.1～0.6％，B：0.001-0.006％,Cu:0.05～0.50％；Al:0.015～0.060％；Nb:0.02-0.1％；V:0.02-0.15％.該發(fā)明鋼管是低C設(shè)計(jì)，強(qiáng)度偏低，但有利于焊接，比較適合攪拌摩擦焊生產(chǎn)的汽車半軸。

公開(kāi)號(hào)CN1950532A，公開(kāi)日為2007年4月18日，名稱為“無(wú)縫鋼管及其制造方法”的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種縫鋼管及其制造方法，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比：C：0.30～0.50％，Si≤0.50％，Mn：0.3～2.0％，P≤0.025％，S≤0.005％，Cr：0.15～1.0％，Al:0.001～0.050％；Ti：0.005～0.05％，N≤0.02％，B:0.0005-0.01％,O≤0.0050％；并且Beff≥0.0001：其中a)當(dāng)Neff＝N-14×Ti/47.9≥0時(shí)，Beff＝B-10.8(N-14×Ti/47.9)/14；b)當(dāng)Neff＝N-14×Ti/47.90時(shí)，Beff＝B.材料具備優(yōu)良的冷加工性、淬火性、韌性和抗扭疲勞強(qiáng)度。該發(fā)明專利是利用高C、Mn、Cr以及控制Ti/B/N的比例來(lái)達(dá)到高強(qiáng)度和淬硬性的，但過(guò)高的C在調(diào)質(zhì)過(guò)程中容易出現(xiàn)淬火裂紋和磨削裂紋等問(wèn)題。

基于此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足和缺陷，本發(fā)明期望獲得一種抗疲勞性能良好的高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管，該高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管不僅具有較好的室溫力學(xué)性能、冷加工性能及良好的抗扭轉(zhuǎn)疲勞壽命，還具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性能，其可以有效適用于汽車驅(qū)動(dòng)軸等承載高強(qiáng)扭轉(zhuǎn)載荷的部件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種抗疲勞性能良好的高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管，該高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管不僅具有較好的室溫力學(xué)性能、冷加工性能及良好的抗扭轉(zhuǎn)疲勞壽命，還具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性能，其在冷加工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)裂紋，在調(diào)質(zhì)淬火過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)裂紋，特別適用于汽車驅(qū)動(dòng)軸等承載高強(qiáng)扭轉(zhuǎn)載荷的部件，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。