一种高强度汽车曲轴用非调质钢及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115572910A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202211348844.6C21C7/06(2006.01)(22)申请日2022.10.31C21C7/00(2006.01)C21D8/00(2006.01)(71)申请人西安建筑科技大学B21B3/02(2006.01)地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人邱国兴蔡明冲杜青李小明杨永坤崔雅茹(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师张宇鸽(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强度汽车曲轴用非调质钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度汽车曲轴用非调质钢及其制备方法，所述非调质钢，以质量百分数计，其元素组成包括：C为0.35％～0.45％，Si为0.25％～0.35％，Mn为0.50％～0.80％，Ta为0.015％～0.03％，B为0.001％～0.003％，S为0.005％～0.008％，O≤0.0013％，N≤0.023％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明非调质钢的加工过程采用转炉→LF炉→VD炉→连铸→热轧的过程。本发明能够避免调质过程能耗大、易氧化和开裂等问题，又解决了非调质钢淬透性差和强度低的问题。CN115572910ACN115572910A权利要求书1/1页1.一种高强度汽车曲轴用非调质钢，其特征在于，以质量百分数计，其元素组成包括：C为0.35％～0.45％，Si为0.25％～0.35％，Mn为0.50％～0.80％，Ta为0.015％～0.03％，B为0.001％～0.003％，S为0.005％～0.008％，O≤0.0013％，N≤0.023％，余量为Fe及不可避免的杂质。2.权利要求1所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)，高拉碳冶炼：将转炉出钢碳含量控制在0.15％～0.25％；出钢温度控制在1620～1650℃；步骤(2)，出钢预处理：出钢控制转炉下渣量；出钢前将钢包烘烤至1150～1200℃，在钢包中加入总造渣辅料的1/3～1/2，继续烘烤至1150～1200℃；出钢至1/4～1/3液位时，加入脱氧剂A；出钢至1/2～3/4时加入脱氧剂B；步骤(3)，低氧氮合金化：将钢中氧脱除至30ppm～50ppm加入钽铁合金进行合金化；钢中N脱除至30ppm～40ppm加入硼铁进行合金化；合金化完成后制成铸坯；步骤(4)，形变强化处理：对铸坯进行轧制，轧制分为两阶段，其中，第一阶段轧制时：变形温度950～1100℃，变形量为总变形量的70％～75％；第二阶段轧制时：变形温度850～900℃，变形量为总变形量的25％～30％；轧制结束后，将轧材至于650～700℃进行保温2～3h，保温结束后空冷至室温，加工完成。3.根据权利要求2所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的转炉下渣量控制在3～5kg/t钢。4.根据权利要求2所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，脱氧剂A为铝合金灰。5.根据权利要求2所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，脱氧剂B为硅锰合金，其中Si含量和Mn含量的比值为2～4。6.根据权利要求2所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的钽铁合金化温度为1640～1650℃。7.根据权利要求6所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，钽铁合金化过程在LF炉中进行。8.根据权利要求2所述的一种高强度汽车曲轴用非调质钢的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的硼铁合金化温度为1610～1620℃，合金化过程在VD破真空后进行。2CN115572910A说明书1/5页一种高强度汽车曲轴用非调质钢及其制备方法技术领域[0001]本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高强度汽车曲轴用非调质钢及其制备方法。背景技术[0002]近年来，汽车行业发展迅猛，各企业间制造成本的竞争日趋激烈。同时行业对汽车安全性也就是汽车用结构材料性能的要求也越来越高。当前，生产工艺复杂、能耗高及存在严重热处理缺陷的传统调质态结构件材料正逐渐被生产工艺简单、能耗低和缺陷少的非调质钢所替代。采用非调质工艺进行汽车用结构钢材生产已成为提高汽车生产企业市场竞争力的一个重要突破口。[0003]曲轴是汽车发动机的核心零部件之一，其性能优劣在很大程度上决定着发动机的可靠性和寿命。曲轴的服役条件非常恶劣，在工作时长时间承受冲击