抗拉强度≥1200MPa的汽车连杆用易切削钢，其组分及wt%为：C：0.30～0.50wt%、Si：0.40～0.60wt%、Mn：1.2～1.5wt%、P≤0.015wt%、S≤0.015wt%、N：0.03～0.05wt%、B：0.01～0.02wt%、Al：0.01～0.03wt%、Nb：0.01～0.03wt%、V：0.02～0.05wt%;生产步骤：冶炼并成坯；将方坯加热；热轧；穿水冷却；坑冷。本发明专利技术无环境污染，成分简单，成本相对较低，抗拉强度≥1200MPa，屈服强度≥850MPa、延伸率A≥15%、断面收缩率Z≥20%，且兼具优良切削性能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】抗拉强度≥1200MPa的汽车连杆用易切削钢，其组分及wt%为：C：0.30～0.50wt%、Si：0.40～0.60wt%、Mn：1.2～1.5wt%、P≤0.015wt%、S≤0.015wt%、N：0.03～0.05wt%、B：0.01～0.02wt%、Al：0.01～0.03wt%、Nb：0.01～0.03wt%、V：0.02～0.05wt%;生产步骤：冶炼并成坯；将方坯加热；热轧；穿水冷却；坑冷。本专利技术无环境污染，成分简单，成本相对较低，抗拉强度≥1200MPa，屈服强度≥850MPa、延伸率A≥15%、断面收缩率Z≥20%，且兼具优良切削性能。【专利说明】抗拉强度> 1200MPa的汽车连杆用易切削钢及生产方法
本专利技术涉及一种汽车用钢及生产方法，具体地属于抗拉强度彡1200 MPa的汽车连 杆用易切削钢及生产方法。
技术介绍
传统汽车活塞杆用钢轧制后需经过调质处理(淬火+回火)，以提高钢材强度和韧 性，而非调质钢通过微合金化并配合恰当轧制工艺，不经调质处理即可获得合金结构钢或 碳素结构钢调质处理后所达到的力学性能，且由于省去淬火和回火处理，非调质钢不仅具 有生产效率高、能源消耗低、生产成本低等优点，还消除了淬火时由于变形、开裂以及为解 决变形而增加的校直工序，因此在汽车制造领域获得广泛应用，用于制造活塞杆、曲轴、连 杆、转向节、前梁等重要零件。 随着经济社会的发展，汽车安全性、稳定性以及能耗等指标愈来愈受到关注，而采 用高强度非调质钢，能有效提高汽车安全性和可靠性，减少汽车自重、降低能耗和污染排 放，因此伴随着汽车轻量化，非调质钢逐渐朝高强度方向发展。 现代汽车制造业以数控机床为加工中心，机床的自动化、精密化和高效化对材料 的切削性能要求越来越高，但同时一些重要零部件又需要很高的力学性能，这就要求钢材 同时兼具较高的强度和良好的切削性能这两个矛盾体，即需要一种高强度非调质易切削 钢。 普通易切削钢或因污染环境、或因成本高昂、或因力学性能不足等原因，难以满足 高强度非调质易切削钢的要求，如：铅系易切削钢具有优良力学性能和切削性能，但铅有剧 毒，对环境和人体危害严重，在世界范围内正逐渐被限制使用、回收和生产；稀有金属如Bi 系易切削钢力学性能和切削性能同样优良，但成本高昂，因而无法大规模推广应用；硫系易 切削钢是最常见易切削钢种，但由于S对钢材力学性能有害，因而限制了其使用。 BN与石墨晶体结构(六方晶体）和理化性质类似，号称"白色石墨"，能显著改善钢 的切削性能，是当今世界新型易切削钢研发的热点。该钢种切削性能与含铅易切削钢同样 优良，机械性能与母材无异，且价格便宜、易于推广，属于环境友好型易切削钢。 日本专利JP5622290公开了一种含BN的易切削钢，其化学成分包括(重量百分比)： 0. 15-0. 70% C、不超过0. 35% 的 Si、不超过2. 5%的Μη、不超过0. 30% 的 S、0. 001-0. 100% A1、 0. 004-0. 020% B、0. 005-0. 020% N、不超过 0. 1% 的 Ti、Zr 和稀土、不超过 0. 0020% 的 0,其 余为Fe和不可避免的杂质，并且要求0. 5 < B/N < 4。其存在的不足：该专利硫含量较高， 采用BN和MnS共同提高钢材切削性能，但钢中较多的MnS夹杂会大大增加钢材力学性能的 各向异性，严重限制钢材使用范围。而本专利技术，硫含量极低（S< 0.015 wt %)能有效确保 钢材性能。 日本专利JP1546088公开了一种渗碳淬火易切削钢，其化学成分包括(重量百 分比）：0. 10-0. 30% C、不超过1.0%的Si、不超过3.0%的Μη、不超过8.0%的Cr、不超过 5. 0%的Ni、不超过6. 0%的Mo和不超过2. 0%的A1，进一步地包括0. 004-0. 020% B以及 0· 005-0. 050% N，并且 N/B 要求满足范围为 0· 5-4,，0· 0015% 0、彡 0· 10% 的 Ti、Zr 和稀土 其余为Fe和不可避免的杂质。其存在的不足：该专利钢种属于BN型易切削钢，切削性能优 良，但钢材力学性能较差，影响钢材在汽车领域的应用。而本专利技术专注提高钢材切削性能的 同时，也通过微合金化强化钢材力学性能。 中国专利CN101338398公开了一种汽车连杆用高强度非调质易切削钢，其化学成 分包括（重量百分比）：〇. 30-0. 40% C、0. 50-0. 70% Si、0. 80-1. 20% Μη、不超过 0. 040% 的 P、 0· 030-0. 060% S、0. 010-0. 040% Α1、0· 10-0. 40% Cr、0. 10-0. 30% V、0. 010-0. 015% Ν，其余 量为铁和不可避免的夹杂。其存在的不足：该专利属于硫系易切削钢，期望通过向钢中添加 S生成MnS夹杂，来提高钢材切削性能，但该专利为保证力学性能而将S含量控制在很低的 范围（0. 030-0. 060%)，使得该钢种切削性能较差，难以满足现代机床的加工要求。而本专利技术 属于BN型易切削钢，其切削性能与Pd系易切削钢类似并显著优于硫系易切削钢，且BN夹 杂对钢材力学性能无害，使得本专利技术钢种能同时具备较好的切削性能和力学性能；并且在 本专利技术中S作为有害元素严格限定。其强度级别较低，即抗拉强度不超过lllOMPa，屈服强 度不超过800MPa难以满足汽车进一步轻量化，更高强度的需求。 中国专利CN103388107A公开了一种含铜的BN型易切削钢及其生产方法，其化学 成分包括（重量百分比）：〇· 10-0. 70% C、0. 01-0. 60% Si、0. 20-1. 50% Μη、不超过 0· 025% 的 Ρ、不超过 0.015% 的 S、0. 010-0. 10% Α1、0· 01-0. 03% Β、0· 50-2. 00% Cu、0. 1-0.5% Ni ;中国 专利CN103397255A公开了一种各向异性小的高性能易切削钢，其化学成分包括(重量百分 t匕）：0. 10-0. 70% C、0. 01-0. 60% Si、0. 20-1. 50% Μη、不超过 0. 025% 的 P、不超过 0. 015% 的 S、0. 020-0. 080% Α1、0· 021-0. 028% Β、0· 020-0. 040% Ν、0· 70-2. 00% Cu，余量为铁及不可 避免杂质。存在的不足：此两专利钢种力学性能较差(均为：屈服强度> 400MPa，抗拉强度 > 600MPa，延伸率> 16%)难以满足汽车制造领域愈发严苛的要求。而本专利技术，采取Nb、V微 合金化配合恰当的轧制工艺，使得本专利技术钢种抗拉强度> 1200MPa，屈服强度> 850MPa、延 伸率A彡15%、断面收缩率Z彡20%且兼具优良切削性能。 本专利技术利用BN夹杂改善钢材切削性能的同时采用微合金化提高钢材力学性能， 研发出一种抗拉强度彡1200MPa，屈服强度彡850MPa、延伸率A彡15%、本文档来自技高网...
【技术保护点】
抗拉强度≥1200 MPa的汽车连杆用易切削钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.30～0.50 wt%、Si：0.40～0.60 wt %、Mn：1.2～1.5 wt %、P≤0.015 wt %、S≤0.015 wt %、N：0.03～0.05 wt %、B：0.01～0.02 wt %、Al：0.01～0.03 wt %、Nb：0.01～0.03 wt %、V：0.02～0.05 wt %，其余为Fe及不可避免的杂质；力学性能：抗拉强度≥1200MPa，屈服强度≥850MPa、延伸率A≥15%、断面收缩率Z≥20%；金相组织：为针状铁素体及珠光体，其中针状铁素体不低于55%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，范植金，吴杰，徐志，周新龙，罗国华，刘婳，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。