[發明專利]一種屈強比為0.70-0.80的脹斷連桿鋼及制造方法

在審

• 申請號: 202110417713.8
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN114134398A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 顧鐵;張磊;羅元東;徐光琴;許曉紅;白云;黃鎮;吳小林
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/24;B22D11/16;C21D6/00;C21D8/00;C22C33/06;B21B37/16;B21B37/74
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發明涉及一種屈強比為0.70～0.80的脹斷連桿鋼，該鋼材的化學成分按質量百分比計為C：0.35～0.45％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.60～0.80％，Cr：0.10～0.25％，S：0.040～0.070％，P：0.040～0.070％，V：0.20～0.35％，Ca：0.0005～0.0040％，N：0.0080～0.0200％，Al：0.010～0.030％，余量為Fe及不可避免的雜質元素。該鋼材經冶煉、連鑄、加熱、熱軋、冷卻，組織特征為均勻的鐵素體+珠光體，獲得的鋼材抗拉強度為860～1000MPa，屈強比為0.70～0.80，延伸率≤16％。該鋼材具有強度高，屈強比適中且控制窄，且具有良好的切削加工性、良好的脹斷性的連桿用鋼，生產成本低，滿足了發動機輕量化、駕駛舒適性及經濟性的設計要求。

技術領域

本發明涉及一種屈強比為0.70-0.80的脹斷連桿鋼及制造方法。屬于特種鋼鐵冶煉技術領域。

背景技術

為提高汽車駕駛舒適性及控制生產成本，前者需要提高加工精度而采用脹斷技術，后者提高強度實現輕量化，在此基礎上高強度脹斷連桿已得到廣泛應用。目前應用于汽車發動機脹斷連桿用鋼主要為中高碳非調質鋼，例如C70S6、S53CV-FS、46MnVS4、38MnVS5等鋼種，鋼種類別多，鋼材性能不一，各鋼種優缺點各異。設計連桿用鋼時，材料的屈強比是一個重要的技術指標。若屈強比過高，則連桿發生失效之前無法有效預警，一旦失效往往發生惡性斷裂事故。若屈強比過低，在同等強度下，零件易產生屈服變形，從而降低材料裝配精度，增大發動機運轉噪音，降低駕駛舒適性甚至失效。所以發明一種屈強比窄的高強度脹斷連桿具有重大的經濟價值及社會價值。

申請號201610396333.X公開的36MnVS4脹斷連桿用鋼制造方法，所述鋼種通過控制P含量在0.020～0.030％提高脹斷性能，同時控制殘余元素Cr在0.10～0.15％，碳當量控制在1.18～1.27％，以提高材料性能，但是該鋼種合金元素偏低，力學性能相對較低，為滿足零件設計的性能要求需使用規格更大的材料，不利于發動機輕量化要求。

申請號CN1667129A公開的“一種含硫易切削非調質鋼的生產方法”，其生產工藝采用轉爐冶煉-擋渣出鋼-鋼包脫氧合金化-LF鋼包精煉-全保護澆注-鑄坯控溫、控冷，但由于其采用轉爐雙渣法冶煉，冶煉終點磷含量較低，大幅度增加了能耗，同時精煉過程中采用CaO-SiO2低堿度渣系(SiO2含量達到40.66％)對堿性爐襯鋼包浸蝕嚴重。

上述幾份公開的專利均闡述了一種脹斷連桿用鋼及其制造方法。但均未體現出強度及屈強比控制的相關要求及方法。綜上，為了適應駕駛舒適性及經濟環保的發動機連桿的生產需要，能夠生產出一種高強度、屈強比適中、生產工藝簡單、成本低廉的脹斷連桿用鋼是本領域技術人員迫切需要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種屈強比為0.70-0.80的脹斷連桿鋼及制造方法，該鋼材具有較高的抗拉強度及適中的屈強比。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種屈強比為0.70～0.80的脹斷連桿鋼，該鋼材的化學成分按質量百分比計為C：0.35～0.45％，Si：0.20～0.35％，Mn：0.60～0.80％，Cr：0.10～0.25％，S：0.040～0.070％，P：0.040～0.070％，V：0.20～0.35％，Ca：0.0005～0.0040％，N：0.0080～0.0160％，Al：0.010～0.030％，余量為Fe及不可避免的雜質元素。

本發明鋼材力學性能滿足：抗拉強度為860～920MPa，屈強比為0.70～0.80，延伸率≤16％。