一种非调质钢轻量化制动凸轮轴及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110686062A(43)申请公布日2020.01.14(21)申请号201910872000.3C22C38/24(2006.01)(22)申请日2019.09.16C22C38/28(2006.01)C22C38/26(2006.01)(71)申请人宝鸡新利达汽车零部件有限公司C22C38/06(2006.01)地址722405陕西省宝鸡市岐山县蔡家坡C22C38/22(2006.01)红星村10租C22C38/20(2006.01)(72)发明人严超峰王利涛丁福明尤胜利C22C38/46(2006.01)包耀宗谢余C22C38/48(2006.01)(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所C22C38/50(2006.01)有限公司61114C22C38/44(2006.01)代理人李罡C22C38/42(2006.01)C21D9/30(2006.01)(51)Int.Cl.C21D1/10(2006.01)F16H53/00(2006.01)C21D1/26(2006.01)C22C38/02(2006.01)B23P15/14(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/60(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种非调质钢轻量化制动凸轮轴及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种非调质钢轻量化制动凸轮轴及其制造方法。非调质钢各组分含量（%）：C：0.35~0.39；Si：0.50~0.70；Mn：1.25~1.45；P≤0.015；S：0.015~0.060；Cr：0.10~0.30；V：0.10~0.15；Al：0.01~0.05；Nb：0.015~0.035；Ti：0.015~0.035；Ni≤0.25；Mo≤0.10；Sn≤0.03；Cu≤0.20；N:0.015~0.020；O：≤0.0020；H≤0.0002；其余为Fe及杂质。轻量化制动凸轮轴，包括凸轮和轴管，凸轮和轴管通过摩擦焊接连接在一起。本发明通过一种高强韧性微合金化空心非调质钢代替实心45钢（或40Cr）调质钢用于载重汽车轻量化制动凸轮轴制造工艺的实施，取消了传统调质热处理工艺，虽然增加了摩擦焊接工艺，但是大大降低了材料消耗和能耗，提高了生产效率，可减重10%以上和降低成本10~20%。CN110686062ACN110686062A权利要求书1/2页1.一种非调质钢轻量化制动凸轮轴，其特征在于，所述轻量化制动凸轮轴所用非调质钢的组分质量百分比（%）范围如下，C：0.35~0.39；Si：0.50~0.70；Mn：1.25~1.45；P≤0.015；S：0.015~0.060；Cr：0.10~0.30；V：0.10~0.15；Al：0.01~0.05；Nb：0.015~0.035；Ti：0.015~0.035；Ni≤0.25；Mo≤0.10；Sn≤0.03；Cu≤0.20；N:0.015~0.020；O：≤0.0020;H≤0.0002；其余为Fe及杂质。2.根据权利要求1所述非调质钢轻量化制动凸轮轴，其特征在于，所述轻量化制动凸轮轴所用非调质钢的组分质量百分比（%）如下，C：0.39；Si：0.56；Mn：1.26；P：0.012；S：0.036；Cr：0.25；V：0.15；Al：0.017；Nb：0.015；Ti:0.018；Ni：0.24；Mo：0.004；Sn：0.008；Cu：0.03，其余为Fe和其他杂质；气体含量N：0.0167；O：0.0015；H：0.00011；其余为Fe及杂质。3.根据权利要求1所述的非调质钢轻量化制动凸轮轴的制备方法，所述凸轮轴包括凸轮和轴管，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1、制造非调质钢的圆钢；制造所述非调质钢的圆钢包括以下步骤：铁水脱硫、经转炉炼制钢水、钢水精炼、钢水真空脱气、连铸成钢坯、钢坯加热、钢坯控轧控冷制得规格圆钢A和规格圆钢B；步骤S2、下料；所述下料包括凸轮锻压成型所需规格圆钢C下料和摩擦焊接所需轴管的锯切下料；其中，规格圆钢C是由步骤S1所制得的规格圆钢A经普通锯床锯切制得；轴管是由步骤S1所制造的规格圆钢B经加热、穿管制得规格轴管，后经普通锯床锯切制得；步骤S3、凸轮精锻成型所述凸轮精锻成型，由步骤S2所制造的规格圆钢C经加热至1050-1100℃，在315吨油压锻压设备锻制所得凸轮毛坯；步骤S4、凸轮粗加工所述凸轮粗加工，由步骤S3制造的凸轮毛坯经车削加工焊接端面部位光洁垂直；步骤S5、凸轮与轴管摩擦焊接所述凸轮与轴管摩擦焊接，由步骤S4所制造的凸轮粗加工毛坯和步骤S2制得轴管经80吨摩擦焊机经摩擦、顶锻焊接在一体，制得轻量化制动凸轮轴毛坯；步