[發明專利]一種脹斷連桿用鋼棒及其制備方法

在審

• 申請號: 202110799715.8
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113522964A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 鄭新偉;尹修剛;劉增平;韓常海
• 申請（專利權）人: 承德建龍特殊鋼有限公司
• 主分類號: B21B1/02
• 分類號: B21B1/02;B22D11/20;C21C5/28;C21C7/072;C21C7/076;C21C7/10;C21D1/84;C21D9/00;C22C38/06;C22C38/60
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 邊人洲

本發明提供了一種脹斷連桿用鋼棒及其制備方法，所述制備方法包括依次進行的轉爐冶煉、鋼包精煉、真空脫氣、連鑄和軋制；所述轉爐冶煉以鐵水的碳含量與磷含量作為轉爐終點的評判指標；所述轉爐終點的碳含量≥0.08wt％；所述轉爐終點的磷含量≤0.015wt％。所述脹斷連桿用鋼棒中的氮含量為0.012?0.016wt％，鋁含量≤0.01wt％，磷含量≤0.018wt％，硫含量為0.06?0.07wt％。本發明提供的鋼棒能夠滿足脹斷工藝的要求，抗拉強度最高可達1000MPa，屈服強度最高可達900MPa，并保證脹斷連桿成品的合格率高達98％以上。

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，涉及一種連桿用鋼棒，尤其涉及一種脹斷連桿用鋼棒及其制備方法。

背景技術

汽車連桿是發動機五大件之一，用于汽車發動機中連接活塞和曲軸，將活塞所受作用力傳給曲軸，將活塞的往復運動轉變為曲軸的旋轉運動。

脹斷是連桿的一種加工工藝，連桿大頭是由連桿體和瓦蓋組成的，兩者之間需要非常高的精度才能保證正常工作。傳統的連桿多采用分體加工，精度難免會存在誤差。脹斷連桿在加工之前瓦蓋和連桿是一個整體，精加工之后才會將其強行分開，這種分開的過程就是脹斷。連桿大頭內圓加工完成后，會用激光在需要斷開的位置刻出一道很淺的傷痕，然后由內向外用機械設備給連桿大頭施加一個強大的膨脹力，此時連桿瓦蓋就會從事先已經蝕刻好的位置斷開。

對于脹斷連桿，具有如下兩方面的優勢：1)精度高，正常組合起來的連桿和瓦蓋之間是沒有任何縫隙的，就像是一個完整的整體；2)抗橫向剪切能力強，由于粗糙的斷面之間配合嚴密，只要螺栓不松動，理論上來講瓦蓋是無法產生橫向移動的，所以脹斷連桿能夠承受比普通連桿更強的負荷。

然而脹斷連桿對其制備原材的要求極高，原材的成分、夾雜物、組織及力學性能等對脹斷工序合格率及連桿成品合格率均有較大影響。因此，如何提供一種脹斷連桿用鋼棒及其制備方法，使成品鋼棒能夠滿足脹斷工藝的要求，并保證脹斷連桿成品的合格率，成為了目前本領域技術人員迫切需要解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種脹斷連桿用鋼棒及其制備方法，所述鋼棒能夠滿足脹斷工藝的要求，并保證脹斷連桿成品的合格率高達98％以上。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種脹斷連桿用鋼棒的制備方法，所述制備方法包括依次進行的轉爐冶煉、鋼包精煉、真空脫氣、連鑄和軋制。

所述轉爐冶煉以鐵水的碳含量與磷含量作為轉爐終點的評判指標。

所述轉爐終點的碳含量≥0.08wt％，例如可以是0.08wt％、0.082wt％、0.084wt％、0.086wt％、0.088wt％、0.09wt％、0.092wt％、0.094wt％、0.096wt％、0.098wt％或0.1wt％，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

所述轉爐終點的磷含量≤0.015wt％，例如可以是0.002wt％、0.004wt％、0.008wt％、0.01wt％、0.012wt％、0.014wt％或0.015wt％，但并不僅限于所列舉的數值，該數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

本發明以鐵水的碳含量與磷含量作為轉爐終點的評判指標，且轉爐終點的碳含量≥0.08wt％，磷含量≤0.015wt％，防止了鐵水的過度氧化，優化了元素組成，進而提升了所得鋼棒的強度和韌性，滿足了脹斷工藝的要求，保證了脹斷連桿成品的合格率。

優選地，所述轉爐冶煉采用高拉補吹的操作模式。

優選地，所述鋼包精煉采用高鋁渣進行精煉。

本發明所采用的高鋁渣為Al₂O₃含量高于20wt％的鋁渣，在此并不特別限定所述高鋁渣的具體來源。